Устройство для измерения физических параметров жидких сред

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскикСоциапистичвскинрвсиублик а 934352(51) . Кл. О 01 й 29/02 3 анударетеенный кемнтет СССР ав денем нзееретеннй н юткрмтнйДата опубликования описания 07.0 б.82 Б.А. Белинский, В.ф. Ноздрев, Е.П. Тетерини Н.Д. Чекуноваъ 41Всесоюзный заочный машиностроительный институт(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКИХ СРЕДкз Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля физических параметров жидкостей, их смесей и растворов.Известно устройство для определения скорости распространения и коэффициента поглощения ультразвуковых волн, диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь1 О и коэффициента динамической вязкос.ти жидкости, содержащее цилиндрический сосуд высокого давления со штуцерами, в котором размещены пьезопреобразователь, поршень-отражатель и пе 15 реходник, электрически соединенный с пьезопреобразователем. Измерения осуществляются при повороте устройства на 80 в вертикальное положение его оси 11.3 20Недостатки устройства - невозможность определения таких важных физических характеристик жидкости, ка". кими являются температура, давление,плотность, низкая производительность и точность измерений. Производитель- ность измерений ограничена необходимостью поворота устройства в вертикальное положение, точность измерений - началом движения поршня вниз под действием сил тяжести, прежде чем устройство занимает строго вертикальное положение.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения акустических параметров жидких сред, содержащее цилиндрический термостатируемый сосуд высокого давления с входными штуцерами, внутри которого установлен с зазором электрически изолированный от него измерительный цилиндр с пьезопреобразователем, тензо. преобразователем и с поршнем-отражателем, вмонтированный со стороны пьезопреобразователя переходник, электроды которого соединены соответственно с пьезопреобразователем,4357 ф 35 55 393 тейзопреобразователем и измерительным цилиндром, Поршень-отражатель, измерительный цилиндр и цилиндрический термостатируемый сосуд высокого давления изготовленыиз металла 2.Недостатками устройства являются невозможность определения плотнос. ти жидкости, низкая производительность и точность, измерения.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности определения плотности жидкости, а также повышения точности измерения ,параметров и повышение производительности измерений.Для достижения поставленной цели устройство для измерения физических параметров жидких сред, содер жащее цилиндрический термостатируемый сосуд высокого давления с входными штуцерами, внутри которого установлен с зазором электрически изолированный. от него измерительный цилиндр с пьезопреобраэователем, тензо. преобразователем и с поршнем-отражателем, вмонтированный со стороны пьезопреобразователя переходник, электроды которого соединены соответственно с пьезопреобразователем, тензопреобразователем и измерительным цилиндром, снабжено установленным на цилиндрическом термостатируемом сосуде соленоидом, поршень-отражатель выполнен из ферромагнитного материала, а цилиндрический термостатируемый сосуд и измерительный цилиндр - из немагнитного материала.Поршень-отражатель снабжен стабилизатором положения.На чертеже изображено устройство для измерения физических параметров жидких сред.Устройство содержит цилиндрический термостатируемый сосуд 1 высокого давления, термопару 2, кожух 3 с входными штуцерами 4, соединяющими внутреннюю полость цилиндрического . термостатируемого сосуда с аппаратурой создания высокого давления не показана). Внутри цилиндрического термостатируемого сосуда 1 высокого давления помещен в зазором измерительный цилиндр 5, в котором находится "поршень-отражатель 6 со стабилизатором 7, пьезопреобразователь 8, стакан 9 с отверстиями, обеспечивающими попадание контролируемой жидкой среды в его внутреннюю по 10 15 20 25 30 40 43 0 лость, переходник 10, имеющий три электроввода 11 для соединения с пьезопреобраэователем 8, измерительным цилиндром 5 и тензометрическим преобразователем 12, Кольца 13 и 14, шайба 15 и винт 16 обеспечивают герметизацию внутренней полости цилиндрического сосуда 1 высокого давления, На кожухе 3 расположен соленоид 17, имеются патрубки 18 для соединения устройства с ультратермостатом.Устройство работает следующим образом.На пьезопреобразователь 8 подаются определенной частоты радиоимпульсы, которые преобразуются в ультразвуковые колебания. Ими обучается контролируемая жидкая среда. Ультразвуковые колебания доходят до полированной поверхности торца поршня-отражателя 6, отражаются, вновь попадают на пьезопреобразователь 8, где преобразуются в электрические сигналы, которые подаются на радио- измерительную аппаратуру ( не показана), Коэффициент поглощения, скорость распространения ультразвуковых колебаний и динамический коэффициент сдвиговой вязкости определяют по изменению амплитуды ультразвуковых колебаний, времени их задержки, скорости изменения времени задержки и длины пути поршня-отражателя 6.Диэлектрическую проницаемость устанавливают с учетом значений емкости цилиндрического конденсатора, высоты коаксиальных цилиндров, радиуса отверстия цилиндрического термостатируемого сосуда 1 высокого давления, радиуса измерительного цилиндра 5 и диэлектрической проницаемости вакуума. Тангенс угла диэлектрических по" терь определяют по значению параметров цилиндрического конденсатора, образованного измерительным цилиндром 5 и цилиндрическим термостатируемым сосудом 1 высокого давления. Давление жидкой среды устанавливают по величине изменения сопротивления тензометрического преобразователя 12, а по величине термоэлектродвижущей силы термопары 2 судят о температуре среды. Плотность контролируемой жидкой среды определяют по величине силы тока соленоида 17 в момент равновесного состояния поршня-отражателя 6 в жидкой среде с учетом силы тока соленоида 17 при тех же услови934357 ях, в эталонной среде, плотности поршня-отражателя и плотности эталоннойжидкой среды,Положительный эффект предлагаемого устройства заключающийся в обеспечении определения одной из важнейших физических характеристик жидкойсреды какой является ее плотность,в одновременности определения основных физических характеристик среды, 1 ов повышении точности и производительности измерений, достигается введением в устройство соленоида, сердечником которого является поршень-отражатель, использованием в качестве 15датчика начала измерений системы:пьезопреобразователь - поршень-отражатель - соленоид. 20 Формула изобретения 25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Устройство для измерения физических параметров жидких сред, содержащее цилиндрический термостатируе. мый сосуд высокого давления с входными штуцерами, внутри которого установлен с зазором электрически изолированный от него измерительный цилиндр с пьезопреобразователем, тензопреобоазователем и с йоршнем-отражателем, вмонтированный со стороны пьезопреобразователя пе- реходник, электроды которого соединены соответственно с пьезопреобразователем, тензопреобразователем и измерительным цилиндром, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения воэможности определения плотности жидкости, а также повышения точности измерения параметров и повышения производительности измерений, оно снабжено установленным на цилиндрическом термостатируемом сосуде соленоидом, поршень-отражатель выполнен из ферромагнитного материала, а цилиндрический термостатируемый сосуд и измерительный цулиндр - из немаг нитного материала.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что поршень-отражатель снабжен стабилизатором попожения. 1. Авторское свидетельство СССРМ 135080, кл. В О 1 .3 3/00, 1960.2. Авторское свидетельство СССРй 397836, кл. С 01 М 29/02, 1972