Устройство для определения объемного содержания нерастворенного газа в исследуемой жидкости

)5 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ 12ал Владимирского иинститута и МГТ рина СССР987.ПРЕДЕЛЕНИЯЯ НЕРАСТВОУЕМОЙ ЖИДк неорганичеользовано для ержания нера- темах и позволюч ния и п ,4-А ГОСУДАРСТВЕН 1 ЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ООБЪЕМНОГО СОДЕРЖАНИРЕННОГО ГАЗА В ИССЛЕДКОСТИ(57) Изобретение относитсяской химии, может быть испопределения объемного содстворенного газа в гидросис ляет повысить точность определения, Повышение точности достигается за счет введения в устройство поршня (П) 27, размещенного в расточке корпуса, соединенной с камерой сжатия и каналом, поршня 28 с односторонним штоком и пружиной 31. Перед проведением измерения П 27 зафиксирован в исходном положении штоком поршня 28. После отсечения пробы жидкости в камере П 27 освобождается от фиксации пружиной 31 при переключении распределителя 29. При проведении к атмосферному давления в канале давление в камере также становится атмосферным за счет перемещения П 27, Это позволяет искить изменения величины газосодержав пробе при ее подготовке к измерениюовысить точность. 3 ил.5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано для определения объемного содержания нерастворенного газа, содержащегося в рабочей жидкости гидроприводов.Целью изобретения является повышение точности определения.На фиг,1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг,2 - разрез А - А на фиг,1; на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг.1.Устройство содержит корпус 1 с основным каналом 2, диаметр которого равен диаметру гидролинии 3. Центральная часть канала 2, расположенная между параллельными плунжерами 4 и 5, является одновременно камерой 6 сжатия.В корпусе 1 выполнены первый и второй обводные каналы 7 и 8 и вспомогательный канал 9. Каналы 7 и 8 предназначены для движения потока рабочей жидкости параллельно камере 6 сжатия соответственно при отборе пробы и во время проведения замера. Каналы 7 и 9 совместно с участками канала 2 между плунжерами 4, 10 и 5, 11 образуют замкнутую герметизирующую камеру, предназначенную для предотвращения утечек из камеры 6 сжатия во время проведения замера. В плунжере 11 выполнен продольный пэз 12, служащий для приведения к атмосферному давлению давления в герметизирующей камере, Для перемещения в вертикальной плоскости плунжеров 4 и 5 служит ручка 13 с пазами, шарнирно закрепленная на корпусе 1. Поршень 14 с двухсторонним штоком и поршень 15 с односторонним штоком, расположенные в расточках корпуса 1 и имеющие одинаковые размеры соответствующих диаметров, служат для создания давлений соответственно в камере б сжатия и герметизирующей камере с помощью насоса 16. Для подвода жидкости от насоса 16 под поршни 14 и 15 в корпусе 1 выполнены каналы 17 и 18, Полости расточек под поршни 14 и 15 со стороны камеры 6 сжатия и герметиэирующей камеры соединены каналом 19. Втулки 20 и 21 ограничивают ход поршней 14 и 15 при их установке в начальное положение. На корпусе 1 закреплен регистрирующий прибор 22, соединенный со штоком поршня 14, В корпус 1 встроены фиксаторы 23, 24 и 25 положения плунжеров 4, 10 и 11 и газоспускная пробка 26, соединенная с рэсточкой поршня 14. Разделительный поршень 27, расположенный в расточке корпуса 1, соединенный с одной стороны с камерой 6 сжатия, а с другой - с каналом 7, служит для приведения перед замером к атмосферному давлению давление в камере 6 сжатия, Дополнительный поршень 28 с односторонним штоком, размещенный в расточке корпуса 1 и установленный с возможностью при его перемещении разрывногоконтакта с разделительным поршнем 27, служит для фиксации последнего в начальном положении. Штоковая полость расточки под поршень 28 соединена с атмосферой, а бесштоковая через распределитель 29 - либо с насосом 16, либо с гидробаком 20. В штоковой полости расточки под поршень 28 между корпусом 1 и поршнем 28 установлена пружина 31, служащая для освобождения поршня 27 от фиксации.Переливной клапан 32 служит для поддержания постоянного давления на выходе насоса 16, К напорной линии насоса подключен манометр 33, а к камере 6 сжатия - датчик давления (не показан),Измерение объемного содержания не- растворенного газа в жидкости производится предлагаемым устройством следующим образомУстройство устанавливается последовательно в гидролинию 3, и движущаяся по ней исследуемая жидкость протекает через устройство по каналу 2 в направлении от плунжера 10 к плунжеру 11, Каналы 7 и 9 перекрыты плунжером 5, а канал 8 - плунжером 10. Перед проведением измерения газоспускную пробку 26 отвинчивают на один оборот, удаляя из полостей расточек под поршни 14 и 15 газовые пробки, после чего пробку 26 затягивают, а также снимают показание датчика давления в камере 6 сжатия. При перемещении ручки 13 вниз плунжеры 4 и 5 перемещаются в нижнее фиксированное положение, перекрывая канал 2 и одновременно открывая первый обводной канал 7. При этом между плунжерами 4 и 5 образуется камера 6 сжатия, заполненная пробой исследуемой жидкости, находящейся под давлением, равным давлению в потоке жидкости в гидролинии 3. Одновременно на электромагнит распределителя 29 подается сигнал электроуправления и происходит переключение распределителя 29 в положение, соединяющее поршень 28 с гидробаком 30, при этом под действием пружины 31 поршень 28 освобождает поршень 27 от фиксации, Затем последовательно перемещаются в нижние фиксированные положения плунжеры 10 и 11, При этом жидкость движется через устройство по каналу 8, а жидкость в каналах 7 и 9 отсекается от гидролинии 3 и ее давление равно атмосферному, так как при перемещении плунжера. 11 она посредством продольного паза 12 в нем кратковременно соединяется с атмосферой. Одновременно сэтим давление в камере 6 сжатия также становится равным атмосферному за счет перемещения разделительного поршня 27 под действием перепада давлений на его торцах. После этого производится сжатие жидкости в камере 6 сжатия и герметизирующей камере путем подачи жидкости из бака 30 насосом 16 через распределитель 29 и каналы 17 и 18 под поршни 14 и 15, вызывая их перемещение в корпусе 1, причем за счет равенства диаметров поршней 14 и 15 и их штоков на эти поршни действуют одинаковые усилия сжатия, а за счет соединения поршня 14 со стороны камеры 6 сжатия с поршнем 15 со стороны герметиэирующей камеры в этих камерах развиваются равные давления, Это обеспечивает отсутствие утечек из камеры 6 сжатия и перетечек в нее . жидкости по зазорам плунжерных пар, формирующих эту камеру, во время проведения замера. Давление, определяющее усилие сжатия, контролируется по манометру 33 и выдерживается постоянным благодаря работе насоса 16 и переливного клапана 32, Время выдержки пробы под давлением, необходимое для полного растворения газа е жидкости, выбирается согласно результатам существующих исследований по растворению газов е жидкостях, После полного растворения газа в жидкости поршень 14 останавливается и с регистрирующего прибора 22 снимаются показания о ходе штока поршня.По величине хода штока поршня определяется объем газа, растворившегося при сжатии пробы, приведенный к атмосферному давлению2Чг = - 114где б - диаметр штока поршня;и - ход штока поршня.Этот объем является искомым объемомнерастворенного газа, содержащегося в исследуемой жидкости в момент отбора пробы. По величине этого объема и снятым показаниям датчика давления определяют коэффициент газосодержания исследуемой жидкостик - + ЧгЕ . РЕ - Р Р+Раагде Чк- объем камеры сжатия при расположении разделительного поршня в начальном положении;Е - модуль объемной упругости жидкости;Р - показание датчика давления перед проведением отсечки пробы.Снабжение устройства разделительным поршнем, размещенным в выполненной в корпусе расточке, соединенной с одной стороны с камерой сжатия, а с другой - с первым обводным каналом, позволяет при кратковременном соединении первого обводного канала с атмосферой привести давление газожидкостной смеси в отсеченной 10 камере сжатия к атмосферному путем увеличения объема камеры сжатия за счет перемещения разделительного поршня под действием перепада давлений на его торцах. Снабжение устройства дополнительным поршнем с односторонним штоком,15 установленным е расточке корпуса соосно разделительному поршню, и упругим элементом, установленным между корпусом и дополнительным поршнем со стороны што 20 ка, а также соединение штокоеой полости расточки под дополнительный поршень с атмосферой, а бесштоковой - либо с источником избыточного давления, либо с атмосферой обеспечивает автоматическую 25 фиксацию разделительного поршня в на 30 35 40 45 50 55 При отведении из пробы чистой жидкости содержание газа в пробе завышается по сравнению с действительным в Кг раэ: чальном положении при соединении бесштоковой полости с источникомизбыточного давления и автоматическое освобождение разделительного поршня отфиксации при соединении этой полости сатмосферой, Все вместе взятое позволяетприводить перед измерением пробу к атмосферному давлению без отведения частигазожидкостной смеси из пробы, а следовательно, и без изменения газосодержания вней.Приведение пробы к атмосферному давлению путем отведения части пробы из камеры сжа. ия при кратковременномсоединении пробы с атмосферой, имеющееместо в прототипе, вносит дополнительнуюпогрешность в результат определения. Величина и знак этой погрешности зависят оттого, в какой пропорции находятся газоваяи жидкая составляющие той части пробы,которая отводится из камеры сжатия, посравнению с действительным соотношением этих составляющих в пробе при ее отсечении,При отведении из пробы чистого газасодержание газа в пробе занижается посравнению с действительным в К 1 раз;Ч. (1 + р )РК 1 -Ч.+ - й -лб Р4 РавК 2 =1+ -йб й Р4Ч, Р,При этом конкретная величина искажения гаэосодержания в пробе неизвестна и ее можно лишь оценивать значениями К 1 и К 2. Так, при Р/Рат = 2 и действительном значении газоеодержания в исследуемой жидкости в = 0,030 величина искажения газосодержания в отсеченной пробе находится в пределах от К 1 = 2,94 до Кг = 1,02, т,е. величина газосодержания в пробе после приведения ее.к атмосферному давлению находится в пределах 0,0102 - 0,0306,формула изобретения Устройство для определения объемного содержания нерастворенного газа в исследуемой жидкости, включающее корпус с основным, двумя обводными и вспомогательным каналами, два основных и два вспомогательных плунжера с поперечными отверстиями, установленных с возможностью перекрытия каналов при их перемещении с образованием между основными ллунжерами камеры сжатия, поршень с двухсторонним штоком, подсоединенный к регистрирующему прибору, поршень с односторонним штоком, при этом первый вспомогательный плунжер размещен между входами, второй - между выходами первого 5 и второго обводных каналов, во второмвспомогательном плунжере выполнен канал в виде продольного паза на его поверхности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, устрой. ство снабжено разделительным поршнем,размещенным в выполненной в корпусе расточке, дополнительным поршнем с односторонним штоком и упругим элементом, размещенными соосно в камере, подсоеди ненной к корпусу, причем упругий элементразмещен между корпусом и дополнительным поршнем, а односторонний шток размещен в расточке корпуса вместе с разделительным поршнем, расточка подсо единена торцом к камере сжатия, а боковойповерхностью - к первому обводному каналу, при этом штоковая область камеры для дополнительного поршня соединена с атмосферой, а бесштоковая - с источником 25 избыточного. давления,1638609 Составитель А,КубасовТехред М,Моргентал Шекмар едактор А.Лежнин ректо Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ,923 Тираж 375 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5