Способ автоматического измерения крепости спирта
щ 567}35
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистимеских
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.76 (21) 2326885/13 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28
Дата опубликования описания 08.08,77 (51) М. Кл.- G 01N 33/14
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 663.51(088.8) (72) Автор изобретения
Л. А. Ровинский (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ КРЕПОСТИ
СП И РТА
Изооретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способу автоматическото измерения крепости спирта. известен способ автоматического измерения крепости спирта, предусматривающии нагрев части потока спирта и определение разности температур до и после нагревания. Разность температур сравнивают с заданным значением и в зависимости от рассогласования воздействуют на расход при помощи исполнительного механизма. Сигна л, пропорциональныи разности температур, поступает на вторичный прибор, которыи проградуирован в единицах крепости спирта, Однако при использовании этого способа необходимо регулировать разности температур и возникающие при этом ошибки в регулировании температуры водно-спиртовой смеси. Кроме того, способ сложен, так как для его осуществления необходимо наличие регулятора и исполнительного механизма.
Цель изобретения — повысить точность измерения.
Для этого по предлагаемому способу наряду с определением разности температур до и после нагревания определяют разность объемных расходов также до и после нагревания и в зависимости от разности объемных расходов и температур устанавливают коэффициент объемного расширения, по которому судят о крепости спирта.
На чертеже изображена система автоматического измерения крепости спирта, Исходный раствор перемещается по трубопроводу 1 и его расход непрерывно измеряют расходомерами 2 и 3 раствора. При протекании раствора через нагревательное устройство 4 его температура и объемный расход
10 меняются. Температура раствора до и после расходомеров 2 и 3 измеряется термометрами
5 и 6. Разность показаний расходомеров 2 и
3 измеряется блоком 7, а разность показаний термометров 5 и 6 — блоком 8, Сигналы от
15 блоков 7 и 8 поступают в блок 9, который показывает или регистрирует величину крепости спирта.
Пример. Определяли крепость этилового спирта, вырабатываемого на спиртзаводах
20 (крепость в диапазоне 90 — 96 об. %).
Известно, что вещество (жидкость), имеющее при температуре 4=0" объем Vo, при температуре ti занимает объем > — — Vo(1+
+а4), где а — коэффициент объемного расд ширения, зависящий в нашем случае от кре. пости спирта (/(). Обозначив массу вещества как т, плотность как р, можно вывести выражение для а: а = (,>, — p,)/t,î„òàê как т = — PV. (1) 567135
Аналогично при температуре 4 объем вещества составит V —— Vp(1+atz), а разность объемов AV=Vz — V . Если учесть, что Д1=
=4 — t>, то ЛУ принимает вид
ЬУ: abtV,/{1+ at,). (2)
По измеренным величинам объемов спирта при двух различных температурах рассчитывается коэффициент объемного расширения по выражению, следующему из (2): а = дУ/(At V, — дУ t,). (3)
На практике все измерения производятся с известной погрешностью. Обозначим абсолютную погрешность как 6, тогда измеренные величины Д У, 4 и Ы можно записать как суммы истинных значений ЬМп, t>n и Мп и погрешностей измерения, т. е.:
ДУ =ДУ„+ Й ; t, =t,п+ ct; Ы=Ып ot. (4)
Из выражения (2) можно выделить величину апЫпУ п
ЬУп: йУп =
1+untt. и ,Подставив ее совместно с (4) в выражение (3), получаем рассчетную формулу;
ЬУп z oY (Ь1пz t)(l,na бК) — (t na о ) (ЮпабV)
Примем далее, что используются общепромышленные приборы: расходомеры класса точности 0,5 и термометры класса 0,1. Заметим, что выбранные приборы намного грубее существующих прецизионных приборов. 1 ак, в настоящее время известны расходомеры класса 0,.1 и выше, а также термометры класса 0,01, т. е. существенно более точные, чем принятые в настоящем расчете. Используя принятые точности приборов, можно записать, что d У=0,005 V n, 61=0,001 4п.
Перейдем к расчету точности предлагаемого метода. В таблице приведены плотности спирта крепости 90 и 96 об, % при температурах 10 и 40"С, т. е. в пределах, реально встречающихся на спиртзаводах. Причем 410, а Ы=50 С, Учитывая в выражении (5) толь4 ко положительные отклонения (ошибки), находим, что измеренное значение коэффициента объемного расширения составит а=
= 11,0666.,10-4
5 г
I смз
К, об. 96
to oC
0,001106
0,001067
4и
4О
0,80623
0,77204
0,84621
0,81115
15
По выражению (3) и данным таблицы рассчитаны величины коэффициента ап для крепостей 90 и 96 об, %, которые также приведены в таблице. Сравнивая измеренное и истинное значения а (96 ) замечаем, что ошибка в определении а составляет величину 6a=a— — ап = 1.1,0666.i10 — 4 — О 001106= 6 6 ..10
Из данных таблицы видно также, что изменению крепости на 6 об. % соответствует изменение Да=0,001106 — 0,001067 = 39 10 †.
Изменению крепости на 1 об. соответствует изменение Ла — — 6,5 10 — . Таким образом, полученная при измерении ошибка 60 соответствует ошибке измерения крепости 6К=
=0,1 об. %, т. е. точность измерения достаточно высокая. Заметим, что при выборе более точных приборов погрешность определения крепости спирта по предлагаемому способу может существенно снизиться.
Формула изобретения
Способ автоматического измерения крепости спирта, предусматривающий его нагрева40 ние и определение разности температур до и после нагревания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, наряду с определением разности температур определяют разность объемных расходов до
45 и после нагревания и в зависимости от разности объемных расходов и температур устанавливают коэффициент объемного расширения, по которому судят о крепости спирта.
567135
Составитель Э. Шахтимир
Техред М. Семенов
Корректор Л. Брахнина
Редактор М, Дмитриева
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ !834/17 Изд. № 607 Тираж 1109 Подписное
ЦНИИПИ Гос>дарственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5
