Устройство для измерения концентрации газов,растворенных в жидкостях

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано для контроля малых концентраций растворенного газа в жидкости и позволяет повысить точность измерений концентрации газов. Устройство содержит измерительную кювету 1 со сферической выемкой 2 в ее верхней части, поршень 3, соединенный штоком 9 с приводом 10. Система подвода жидкости выполнена в виде трубопроводов 4, снабженных клапанами 5 с кавитационными элементами в виде гидравлических дросселей 6, а приспособление для измерения газовых пузьфьков выполнено в виде палетки 11 и собирающей линзы 12. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТЪИЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5!) 4 С 01 N 7/14 1/10

>Quar:;„,., »

/ y т/, g ЕЛ,")/().-., а,/!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ иэ енкос бк 4 б д ети

b ter

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ (21) 4134856/23-26 (22) 09. 10. 86 (46) 30. 04. 88. Бюл. 1(16 (7 2) С. В. Томилов и М.М. Майер (53) 543. 053 (088. 8) (56) Патент США У 4329869, кл. G 01 N 7/00, 1982 °

Авторское свидетельство СССР

II/ 941866, кл. С 01 N 7/14, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ, РАСТВОРЕННЫХ В ЖИДКОСТЯХ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано для контроля малых концентраций растворенного газа в жидкости и позволяет повысить точность измерений концентрации газов. Устройство содержит измерительную кювету 1 со сферической выемкой 2 в ее верхней части, поршень 3, соединенный штоком 9 с приводом 10. Система подвода жидкости выполнена в виде трубопроводов 4, снабженных клапанами 5 с кавитационными элементами в виде гидравлических дросселей 6, а приспособление для измерения газовых .пузырьков выполнено в виде палетки 11 и собирающей линзы 12. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1392450

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля малых концентраций растворенного газа в жид5 кости.

Целью изобретения является повышение точности измерения концентрации газов, растворенных в жидкостях.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 вид А на фиг ° 1.

Устройство для измерения концентраций газов, растворенных в жидкостях, содержит измерительную кювету 1 со сферической выемкой 2 в ее верхней части для фиксации газового пузырька.

Внутри кюветы 1 установлен поршень 3 с регулируемым торможением в конце хода с двух сторон, который предназначен для создания разрежения внутри кюветы 1 с последующим всасыванием жидкости в ее полость и для вывода жидкости из полости кюветы 1 во время обратного хода. Система ввода жидкос- 25 ти в кювету 1 выполнена в виде двух трубопроводов 4, тангенциально подсоединенных к верхней части кюветы 1 и снабженных клапанами 5 с кавитационными элементами, выполненными в виде гидравлических дросселей 6, которые предназначены для создания кавитационной эоны в жидкости при вводе ее в кювету 1. Кювета 1 снабжена трубопроводом 7 с клапаном 8 для вывода из нее измеряемой жидкости. Поршень 3 посредством штока 9 соединен с двухпозиционным двухскоростным приводом

10, который обеспечивает перемещение поршня 3 в двух режимах: в первомс минимальной скоростью, обеспечивающей ввод измеряемой жидкости в кювету 1 без возникновения кавитации, и во втором— с максимальной скоростью, обеспечивающей ввод измеряемой жидкости в кювету 1 с возникновением интенсивной кавитации. На внешнюю поверхность кюветы 1 нанесена мерная сетка 11, выполненная в виде палетки, которая предназначена для измерения размеров газового пузырька посредством собираю- 50 щей линзы 12 °

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии трубопроводы

4 и 7 сообщаются с емкостью (не пока- 55 зана), в которой находится измеряемая жидкость. При этом сферическая выемка кюветы 1 находится на той же высоте, что и уровень измеряемой жидкости. Для исключения влияния гидростатического давления на результаты замеров избыточное давление в емкости, где находится измеряемая жидкость, отсутствует, а поршень 3 находится в крайнем верхнем положении. Путем нескольких включений привода 10 производят заполнение трубопроводов 4 и

7 и кюветы 1 измеряемой жидкостью до исчезновения остатков газа, что контролируют с помощью собирающей линзы

12, выполненной, например, двояковыпуклой. Привод 1О в момент заполнения кюветы 1 производит перемещение поршня 3 в первом режиме, т.е. с минимальной скоростью без возникновения в жидкости кавитации. Вывод жидкости из кюветы 1 производится поршнем 3, перемещающимся во втором режиме, т.е. с максимальной скоростью. Затем приступают непосредственно к измерению.

Для этого включают привод 10 во втором режиме, обеспечивающем перемещение поршня 3 из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение с максимальной скоростью, при которой в момент ввода измеряемой жидкости в кювету 1 через гидравлические дроссели 6 возникает интенсивная кавитация в жидкости, что приводит к выделению растворенного газа иэ жидкости. А так как жидкость вводится в кювету 1 тангенциально ее стенкам, то происходит закручивание гаэожидкостного потока внутри кюветы 1, а следовательно, разделение газовой и жидкостной фаэ и формирование газового пузырька (с небольшим количеством паров жидкости) на внутренней поверхности сферической выемки 2. После остановки поршня 3 в крайнем нижнем положении и остановки жидкости в кювете 1 производят измерение размеров газового пузырька, пользуясь мерной сеткой 11 и линзой

12. Затем включают привод 10, поршень 3 перемещается в крайнее верхнее положение во втором режиме, т.е. с максимальной скоростью, и вытесняет жидкость из кюветы 1 обратно в емкость. Таких замеров производят нес- колько и вычисляют средний результат.

С помощью создания кавитационной зоны внутри измерительной кюветы 1 выделяют растворенный газ иэ жидкости, а с помощью закручивания газожидкостного потока разделяют газовую и жидкостную фазы в фиксированном объе1392450

Риг.2

Составитель Л. Нечипоренко

Редактор А. Лежнина Техред И.Верес

Корректор A. Зимокосов

Заказ 1885/47 Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ме измерительной кюветы> вызывают формирование газового пузырька на внутренней поверхности сферической выемки и измеряют его размеры с помощью мерной сетки и линзы.

Предлагаемое устройство позволяет выявить содержание растворенных газов в жидкости независимо от размеров пузырьков, так как во время возникно- р вения интенсивной кавитации в жидкости происходит резкое выделение газа в кювету, находящуюся под давлением, намного меньшим, чем давление насыщенных паров, и этот процесс проис- 15 ходит практически во всем объеме кюветы до окончания цикла всасывания.

При этом из жидкости выделяется газ, находящийся в ней в ниде пузырьков, которые при использовании известных устройств обнаружить невозможно (особенно это относится к пузырькам,размеры которых на порядок и более отличаются друг от друга). В результате применения предлагаемого устройства повышается достоверность результатов, а следовательно, и точность измерения концентрации газа в жидкости.

Формула и з о б р е т е н и я

1 ° Устройство для измерения концентрации газов, растворенных в жидкостях, содержащее измерительную кювету, в верхней части которой на внутренней ее поверхности выполнена сферическая выемка, приспособление для измерения размеров пузырьков и систему ввода жидкости в кювету, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений концентрации газов, измерительная кювета снабжена поршнем, установленным внутри нее с возможностью регулируемого возвратно-поступательного перемещения, и трубопроводом для вывода жидкости из кюветы, система ввода жидкости в кювету выполнена в виде двух трубопроводов, тангенциально подсоединенных к верхней части кюветы и снабженных клапанами с кавитационными элементами, а приспособление для измерения размеров газовых пузырьков выполнено в виде .палетки, размещенной на наружной поверхности сферической выемки, и собирающей линзы.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кавитационные элементы выполнены в виде гидравлических дросселей.