Способ индикации паров жидкостей

(56) Авторское сеидеМ 281885, кл. 8 01 ИУсольцев В,А. Ивоздуха. Л.: Гидрам30. 23П,Кондратов и В.П.Гр СПОСОБ ИНДИКАСТЕЙ АРОВ ЖИДГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪС тельство СССР7/04, 1968. змерение влажноститеоиздат, 1959, с. 24 Изобретение относится к области анализа атмосферы (газов) с целью обнаружения паров органических жидкостей и предупреждения взрывов или пожаров в шахтах, горных выработках, на химических и нефтеперерабатывающих заводах и может быть использовано в производстве простейших индикаторов, сигнализаторов и анализаторов для непрерывного контроля состава газовых смесей, атмосферы.Известны способы индикации паров, входящих в состав газовых смесей и атмосферы, основанных на термохимическом, фотоколометрическом, ионизационном и иных принципах газового анализа.Однако эти способы требуют для реализации на практике дорогостоящего, сложного аппаратурного оформления, использование которого в массовом и непрерывном контроле атмосферы невозможно. Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ индикации паров воды, реализованный в пле 57) Изобретение касается индикации паров органических жидкостей, топлив, растворителей и может быть использовано на нефтехимических и химических заводах, предприятиях с взрывоопасными и пожароопасными условиями труда. Цель изобретения - повышение селективности способа. Измеряют деформацию упругопластичного элемента из термопласта, подверженного крейзингу в анализируемой жидкости, Этот элемент растягивают при действии напряжений от 1,1 п до 0,9 о 1, где о 1 - предел пластичности термопласта на воздухе; аз - . предел пластичности термопласта в жидкости. 3 табл. ночном или волосяном гигрометре. Индикация и определение концентрации паров воды по известному способу осуществляются путем измерения деформации упругопластичного элемента (человеческого волоса или гидрофильной мембраны) при одновременном воздействии паров воды и механического напряжения, Причем механическое напряжение мало. имеет второстепенное значение и необходимо лишь для более точного измерения гибких элементов, изменяющих свою форму (длину) под воздействием паров воды, растворяющихся в гидрофильном материале,Цель изобретения - повышение селективности.Поставленная цель достигается тем, что по способу индикации паров жидкостей путем измерения деформации упругопластичного элемента при одновременном воздействии на него механического напряжения и паров анализируемой жидкости, полимерные пленки различной толщины растягивают на воздухе и в анализируемойжидкости, выбирают полимер, подверженный крейзингу в жидкости, определяют предел пластичности или прочности в воздухе о, и предел пластичности или прочности в анализируемой жидкости ож, определяют максимальную толщину пленки, для которой предел пластичности или прочности в жидкости ниже предела пластичности или прочности на воздухе, из выбранного полимера формируют упругопластичный элемент толщиной менее максимального значения и во время воздействия паров анализируемой жидкости растягивают его до напряжения от 1,1 ож до 0,9 о, .П р и м е р 1. Проводят индикацию паров н-гексана. Пленки из политетрафторэтилена, полиэтилентерефталата, поли- амида, сополимеров трифторхлорэтилена и винилиденфторида, поликарбоната различной толщины растягивают на воздухе и в среде н-гексана со скоростью 5 мм/мин. Определяют предел вынужденной эластичности на воздухе и в среде н-гексана. Выбирают пленку сополимера трифторхлорэтилена с винилиденфторидом (СПЛ ТФХЭ и ВДФ) как наиболее подверженную крейзингу и имеющую максимальное различие ож и о, . Максимальная толщина пленки СГ 1 Л ТФХЭ и ВДФ, при которой ож и о, различны, со,г 1ставляет 800 мкм. Формуютчувствительный элемент из пленки голщиной 100 мкм.Собирают устройство типа волосяного гигрометра и помещают в испытательную камеру, В качестве материала упругопластического элемента используют СПЛ ТФХЭ ВДФ (фторопласт-ЗМ), Растворимость н-гексана в материале элемента 0,0 г/г, Предел пластичности 20 МПа. Предел пластичности в среде н-гексана б МПа, Толщина пленки 100 мкм, удельная поверхность 10 м /кг. Пленочный элемент в форме полоски длиной 80 мм и шириной 2 мм крепят в зажимах и нагружают гирей 200 г. Напряжение 10 МПа составляет 0,5 о; и 1,67 огж . В камеРУ подают насыщенный пар н-гексана. Груз перемещается на 8 мм (деф, 10 ) за 5 мин. Для сравнения в камеру вносят волосной гигрометр, Перемещения груза не наблюдается,П р и м е р ы 2-7, Проводя лндикацию паров н-декана по примеру 1, но варьируют нагрузку на упругопластичный элемент в диапазоне 1,05 огж -0,95 о, Предел пластичности о 1 20 МПа. Предел пластичности в среде н-декана ог = 7,5 МПа. Данные испытаний даны в табл.1. 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 П р и м е р ы 8-13. Проводят индикацию паров этанола по примеру 1, но используют пленку поливинилиденфторида (фторопласт ФМ), толщиной 8; 10; 20; 100; 500 и 600 мкм. Удельная поверхность элемента соответственно 125; 100; 50: 10; 2 и 1,67 м /кг, Растворимость этанола в материале элемента 0,0 мас,%, Напряжение в элементе 17 МПа, что составллет 0,8 Оц и 1,7 огж Время индикации паров приведено в табл,2,П р и м е р ы 14 и 15, Проводят индикацию насыщенных паров метанола по примеру 1 но упругопластичный элемент имеет форму моноволокна диаметром 0,2 и 0,04 мм из фторлона ФЛ, Удельная поверхность элемента 5 и 25 м /кг соответственно.гРезультаты оценки времени индикации паров приведены в табл,2.П р и м е р ы 16-21, Проводят индикацию паров бензина Аразличной концентрации по примеру 1. Насыщенные пары бензина разбавляют воздухом до концентрации 0,1; 0,2; 0,4; 0,5; 0,8 и 1,0 от концентрации насыщенных паров. Измеряют время индикации паров (табл.З).П р и м е р ы 21-23. Проводят индикацию паров бутанола, четыреххлористого углерода и керосина Тпо примеру 1 с использованием упругопластичных элементов в виде пленки из различных термопластов, подверженных и неподверкенных крейзингу в анализируемых жидкостях. Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) подверкен крейзингу в бутаноле и четыреххлористом углероде и неподверкен крейзингу в керосине Т(растворимость всех жидкостей в ПЭТФ менее 0,1 мас,%). Время индикации бутанола 3-5 мин, четыреххлористого углерода 5-6 мин, керосин Тне определяется. Полиэтилен подвержен крейзингу в керосине Т(растворимость 5 мас,%) и неподвержен крейзингу в бутаноле и четыреххлористом углероде. Время индикации паров керосина Т- 5 мин. Бутанол и четыреххлористый углерод не определяются,Формула изобретения Способ индикации паров жидкостей путем измерения деформации упругопластичного элемента при одновременном воздействии на него механического напряжения и паров анализируемой жидкости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения селективности способа, полимерные пленки разной толщины растягивают на воздухе и в анализируемой жидкости, выбирают полимер, подверженный крейзингу в жидкости, определяют предел пластичности или прочности на воздухе о и предел пластичности1742684 или прочности в анализируемой жидкости а 2, оп редел я ют максимал ьную тол щи ну пленки, для которой предел пластичности или прочности в жидкости ниже предела пластичности или прочности на воздухе из 5 Таблица 1 Со е жание показателей по и име ам Показатели 7( контрольный)1,1 20 Таблица 2 Величина нагрузки,МПа Напряжение от предела пластичности,доля Напряжение от предела пластичности вжидкости, доля Время до подачи сигнала ( перемещение груза на 5 мм). Время индикации,мин 2,531 ( велика вероятнОсть ложного сигнала выбранного полимера формуют упругопластичный элемент толщиной менее максимального значения и во время воздействия паров анализируемой жидкости растягивают его до напряжения от 1,1 02 до 0,901,1742684 Таблица 3 10 15 20 25 30 Составитель Г.ЗачиняевТехред М,Моргентал Корректор Э.Лончакова Редактор Л.Гратилло Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2279 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5