СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИСПЫТАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ Российский патент 2001 года по МПК G01N25/52 

Изобретение касается способа и устройства для автоматизированного испытания температуры вспышки в закрытом тигеле и используется для определения температуры вспышки горючих жидкостей, жидкостей с суспендированными твердыми веществами, смазочных масел, жидкостей, которые склонны к созданию поверхностной пленки и других жидкостей.

Выяснение температуры вспышки является важным критерием для определения огнеопасности и опасности взрыва этого вещества. Температура вспышки - это самая низкая температура, при установленном барометрическом давлении 101,3 кПа, при котором, соблюдая предписанные условия испытания, проводится воспламенение пара пробы с помощью пламени зажигания.

Для обеспечения сравнимости таких определений температуры вспышки в разных местах испытательные установки определения температуры вспышки были нормированы согласно международным стандартам.

Самое широкое распространение в мире получили методы по Пенски Мартенс (напр. согласно DIN 51758, ASTM D 93, ISO/EN 2719), Абел (напр. согласно IP 113. ISO 13736). Абел Пенски (напр. согласно DIN 51755/53213) и ТАГ (напр. согласно ASTM D 56) с закрытой испытательной вставкой из-за хорошей воспроизводимости.

В этих нормах определены все решающие размеры установок, условия нагрева и измерения. Важной составляющей частью установки является при этом испытательная вставка, которая состоит из тигеля и запорной крышки с крышечным поворотным золотником, который необходим для открытия отверстий испытательной крышки, через которые в пространство над жидкостью проходит зажигание.

В соответствии с развитием техники и необходимой рационализации в настоящее время температуры вспышки определяются в основном с помощью автоматизированных установок.

Общим недостатком всех известных способов является ограничение автоматизации на нагрев, попытку зажигания и регистрацию температуры вспышки. Автоматизация при этих способах не охватывает достаточным образом подготовительную фазу смены проб.

Поэтому изобретение исходит от задачи создания способа и устройства, позволяющих упрощенную и более быструю смену проб, наибольшее уменьшение операций вручную, уменьшение субъективных влияний на подготовку и проведение испытания температуры вспышки, простое, надежное и недорогое производство, применение и техобслуживание устройства.

Изобретение решает эту задачу посредством признаков в части определения притязаний п. 1 и п. 8 в связи с признаками в каждом определенном родовом понятии.

Целесообразные возможности осуществления изобретения содержатся в субпритязаниях.

Существенное преимущество изобретения состоит в применении головки параллельных функций. Эта головка позволяет осуществить наибольшее уменьшение ручных операций и исключение влияний оператора. Испытательные сосуды заполняются заранее испытываемыми жидкостями и закрываются испытательными крышками, которые оборудованы средствами регистрации температуры и индикации температуры вспышки, а также средствами для поворота испытательной крышки, перемешивания и тем самым образовывают испытательные вставки. Таким образом, подготовленные испытательные вставки вставляются в темперирующее устройство и создаются разъемные соединения и/или контактирования между головкой параллельных функций автомата и испытательной вставкой с тем, чтобы средства регистрации температуры и индикации температуры вспышки получили электрический контакт и по необходимости средства перемешивания и поворота испытательной крышки были связаны механическим образом с приводами и были вновь разъединены после завершенного зажигания и после завершения испытания температуры вспышки.

Поскольку температурный датчик и индикатор температуры вспышки вставляются после заполнения пробой и до вставки в устройство нагрева, то последующий этап смены проб в автоматизированном устройстве не подвергается влиянию нагрузок. По нынешним стандартам техники необходимые ручные операции заменяются однократным введением головки параллельных функций. Поскольку испытательная вставка, заполненная испытываемой жидкостью, наиболее герметична, то воспламеняющиеся части испытываемой жидкости не могут случайно испариться, вследствие чего создается совершенно новая возможность сохранять таким образом подготовленную испытательную вставку на более длительный срок в предварительно необходимом охлажденном состоянии.

Когда эта вставка вставляется в темперирующее устройство, закрытое состояние сохраняется непрерывно до первого (согласно нормам) испытания зажигания. Путем предоставления, таким образом, подготовленных проб (ручным или автоматическим способом) дает дальнейшие возможности экономии времени.

Легко и недорого производимое и надежно воспроизводимое эксплуатирующееся устройство, соответствующее национальным и международным стандартам, создается посредством того, что совокупное испытательное устройство состоит из стационарной головки параллельных функций и мобильной, полностью отделяемой от головки параллельных функций испытательной вставки. При этом испытательная вставка имеет в предоборудованном состоянии не менее одного температурного датчика, не менее одного индикатора температуры вспышки, а головка параллельных функций оборудована элементами контактирования для создания электрической связи с температурными датчиками и с индикаторами температуры вспышки, а также оборудована минимум одним элементом связи для создания механической связи между приводом мешалки и с самой мешалкой.

Изобретение более подробно объясняется примерами осуществления, которые частично изображены в нижеследующих чертежах.

Показано на:
Фиг. 1 схематическое изображение совокупного устройства с отделенной головкой параллельных функций от испытательной вставки (фаза загрузки пробами);
Фиг. 2 схематическое изображение соединенных друг с другом испытательной вставки и головки параллельных функций (фаза испытания температуры вспышки).

Как показано на фиг. 1, совокупное устройство 1 состоит из стационарной головки параллельных функций 2, которая соединена с неизображенной на чертежах единицей управления и оценки, а также из мобильной испытательной вставки 3, которая во время фазы загрузки пробами полностью отделена от головки параллельных функций 2.

Мобильная испытательная вставка 3 состоит из испытательного сосуда 4, в котором находится испытываемая жидкость 5 и который закрыт испытательной крышкой 6. Мешалка 7 опускается в испытываемую жидкость. Испытательная крышка 6 в данном примере оборудована поворотным золотником 8, который служит для открытия или закрытия отверстия зажигания. Кроме того, к испытательной крышке 6 прикреплена гильза 9, которая предназначена для установки как минимум одного температурного датчика 10 и как минимум одного индикатора температуры вспышки 11.

На гильзе 9 находятся электрические контакты температурного датчика 10 и индикатора температуры вспышки 11. Температурный датчик 10 проходит через дно гильзы 9 в испытываемую жидкость 5, а индикатор температуры вспышки 11 - в пространство над испытываемой жидкостью 5. Естественно существует такая возможность установить температурный датчик 10 и индикатор температуры вспышки 11 непосредственно без гильзы 9 и обеспечить их подходящими контактами. Через испытательную крышку 6 проходит приводной вал 12 мешалки 7. Испытательная вставка 3 вставлена в темперирующее устройство 13, обеспечивающее нагрев или (в определенных случаях применения) охлаждение.

В данном примере головка параллельных функций 2 оборудована элементами контактирования 14, которые предназначены для взаимодействия с контактами температурного датчика 10 и с контактами индикатора температуры вспышки 11. Головка параллельных функций 2, кроме того, оборудована приводом мешалки 15, который имеет элемент связи 16 для механического соединения с приводным валом 12 мешалки 7. Привод поворотного золотника 17 с элементом управления 18 прикреплен для пуска поворотного золотника.

Устройство зажигания 19 в данном примере также находится при головке параллельных функций 2 и установлено таким образом, что оно при соединении головки параллельных функций 2 с испытательной вставкой 3 входит в зажигательное отверстие 20, как показано на фиг. 2. Дополнительно в данном примере над зажигательным отверстием прикреплен дополнительный индикатор температуры вспышки 21, который обеспечивает дополнительную индикацию над зажигательным пламенем и вне испытательной вставки 3. Осуществление может также производится путем термической индикации, а также, например, путем автоматического наблюдения воспламенения на этом месте. Такой случай воспламенения вне испытательной вставки 3 может быть вызван, например, высоким давлением пара в испытательной вставке 3 или запоздалым началом зажигания (жидкость может уже кипеть). В этом случае не обеспечено, что воспламенение зажженной паровой смеси происходит внутри испытательной вставки 3 и тем самым не может быть зарегистрировано путем обычной индикации с помощью индикатора температуры вспышки 11. В одном из дальнейших примеров осуществления, который на чертежах не изображен, зажигание 19 прикреплено к испытательной вставке 3, имея присоединительные элементы к головке параллельных функций 2 или непосредственно к энергоносителям, как, например, к газу и/или к электроэнергии. При этом варианте осуществления могут при определенных обстоятельствах отпасть поворотный золотник 8, привод поворотного золотника 17 и элемент управления 18.

Далее описывается принцип действия совокупного устройства в последовательности по времени. После заполнения испытательного сосуда 4 испытываемой жидкостью 5 испытательная вставка 3 закрывается согласно нормам испытательной крышкой 6 с поворотным золотником 8 и гильзой 9 с температурным датчиком 10 и индикатором температуры вспышки 11. Компоновка вставляется в темперирующее устройство 13. Далее головка параллельных функций 2 насаживается ручным или автоматическим способом. Таким образом, автоматически осуществляются все необходимые соединения и позиционирования. Это в отдельности электрическое контактирование для передачи измеряемых величин температуры пробы и электрическое контактирование для передачи измеряемых величин индикации температуры вспышки. В дальнейшем зажигание, которое между тем было отстранено от испытательной крышки, ставится в необходимое исходное положение (альтернативно зажигание может оставаться на испытательной крышке, но в этом случае при смене проб соединения с системой питания должны быть разъемными), устанавливается силовое замыкание между приводом мешалки 15 и самой мешалкой 7 и производится позиционирование элемента управления 18 привода поворотного золотника 17 для открытия/закрытия поворотного золотника 8.

Изобретение не ограничено приведенными здесь примерами осуществления. Наоборот, дается возможность путем целесообразного комбинирования показанных средств и признаков осуществления дальнейших вариантов, не выходя за рамки изобретения.

Использование - в теплофизике. Сущность изобретения состоит в применении головки параллельных функций. Испытательные сосуды заполняются заранее испытываемыми жидкостями и закрываются испытательными крышками, которые оборудованы средствами регистрации температуры и индикации температуры вспышки, а также средствами для поворота испытательной крышки и средствами перемешивания. Таким образом, подготовленные испытательные вставки вставляются в темперирующее устройство и создаются разъемные соединения и/или контактирования между головкой параллельных функции автомата и испытательной вставкой с тем, чтобы средства регистрации температуры и индикации температуры вспышки получили электрический контакт и, по необходимости, средства перемешивания и поворота испытательной крышки были связаны механическим образом с приводами и были вновь разъединены после завершенного зажигания и после завершения испытания температуры вспышки. Технический результат - упрощение способа и устройства и возможность более быстрой смены проб. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ автоматизированного испытания температуры вспышки, при котором испытываемые жидкости темперируют в закрывающихся испытательных сосудах, подвергают испытанию воспламенением и при успешном зажигании проводят регистрацию температуры вспышки, отличающийся тем, что испытательные сосуды заполняют заранее испытываемыми жидкостями и закрывают испытательными крышками, которые оборудованы средствами регистрации температуры и индикации температуры вспышки, а также средствами для поворота испытательной крышки и перемешивания испытываемой жидкости и тем самым образуют испытательные вставки, таким образом подготовленные испытательные вставки вставляют в темперирующее устройство и создают разъемные соединения и/или контактирования между головкой параллельных функций автомата и испытательной вставкой с тем, чтобы средства регистрации температуры и индикации температуры вспышки получили электрический контакт и были вновь разъединены после завершения зажигания и после испытания температуры вспышки. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что средства регистрации температуры и индикации температуры вспышки связаны с головкой параллельных функций и с блоком анализа сигналов посредством электрических контактов лишь на время нахождения испытательной вставки в темперирующем устройстве. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для смены проб зажигание отсоединяют от испытательной крышки с помощью управляемого привода. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрическое контактирование, механическую связь, позиционирование зажигания и поворот испытательной крышки производят путем опускания и/или установки головки параллельных функций. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно к индикации температуры вспышки внутри испытательной вставки проводят дальнейшую индикацию температуры вспышки вне испытательной вставки. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что дополнительную индикацию температуры вспышки производят над отверстием зажигания. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что средства перемешивания и поворота крышки связывают с приводами механическим путем. 8. Устройство для автоматизированного испытания температуры вспышки, состоящее из испытательного сосуда, который содержит испытываемую жидкость и выполнен с возможностью закрытия испытательной крышкой с мешалкой, температурным датчиком и индикатором температуры вспышки, темперирующего устройства и зажигания, отличающееся тем, что совокупное устройство состоит из стационарной головки параллельных функций и мобильной испытательной вставки, причем испытательная вставка снабжена в предоборудованном состоянии температурным датчиком и индикатором температуры вспышки, а к головке параллельных функций присоединены элементы контактирования для создания электрической связи с температурным датчиком и с индикатором температуры вспышки и не менее одного элемента связи для создания механической связи между приводом мешалки и самой мешалкой. 9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что к головке параллельных функций прикреплен привод поворотного золотника с элементом управления. 10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что к испытательной вставке дополнительно прикреплено зажигание, снабженное элементами связи для соединения с головкой параллельных функций. 11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что температурный датчик и индикатор температуры вспышки расположены внутри гильзы. 12. Устройство по п.8, отличающееся тем, что вне испытательной вставки над отверстием зажигания расположен дополнительный индикатор температуры вспышки.