Устройство для измерения кинематической вязкости жидкостей Советский патент 1984 года по МПК G01N11/08 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известно устройство, содержащее регулировочный вентиль и систему дросселей, состоящую из параллельно соединенных ламинарного и турбулентного дросселя с подсоединенными к ним. двумя преобразователями расхода которые соединены с двумя регистрирующими приборами tlJ.

Известно также устройство, содержащее ламинарно-турбулентный гидравлический мост, дифманометрический нуль-индикатор в выходной диагонали моста, побудитель расхода, автоматическую следящую систему с регулятором и преобразователь расхода среды с помощыр которого можно определить кинематическую вязкость 2.

Недостатком данных устройств является невысокая точность измерения вызванная наличием динамической погрешности, возникающей при изменении абсолютных значений динамическо вязкости и плотности жидкости при неизменном значении кинематической вязкости, за счет неодинакового хар актера переходных процессов в ламинарных и турбулентных дросселях, которые имеют существенно различные объемы измерительных зон.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения кинематической вязкости жидкостей, содержащее ламинарно-турбулентный мост, в котором в плечи моста с турбулентньаш дросселями включены дополнительные ламинарные дроссели, имеющие диаметр больше диаметра основных ламинарных дросселей, расположенных в смежных плечах моста, нуль-индикатор, включенный в выходную диагонал моста, побудитель расхода, автоматическую следящую систему с регулятором и преобразователь расхода среды 3 .

Недостатком известного устройства является низкая точность, вызванная запаздыванием результата измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерений кинематической вязкости жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения кинематической вязкости жидкостей, содержащем ламинарно-турбулентный мост, в плечи моста с турбулентными дросселями включены дополнительные ламинарные дроссели, диаметр которых больше диаметра основных ламинарных дросселей, расположенных в смежных плечах моста, нуль-индикатор, включенный в выходную диагональ моста, побудитель расхода, автоматическую следящую систему с регулятором и преобразователь расхода среды, последовательно с турбулентными включено по два дополнительных ламинарных дросселя, один до, второй - после турбулентного, причем объем каждого из дополнительных дросселей равен половине обема основного ламинарного-дросселя.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит побудитель 1 расхода, основные ламинарные 2 и 3, турбулентные 4 и 5 и дополнительные ламинарные 6-9 дроссели, нуль-индикатор 10, автоматическую следящую систему с регулятором 11 и преобразователь 12 расхода среды.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемая жидкость с помощью побудителя 1 расхода прокачивается Через гидравлический мост, образованный основными ламинарными 2 и 3, турбулентными 4 и 5 и дополнительными ламинарными 6-9 дросселями. В измерительную диагональ моста включен нуль-индикатор 10, который фиксирует состояние равновесия моста, при котором справедлива прямо пропоциональная зависимость между кинематической вязкостью V и расходом жидкости Q, т.е. Q KV, где К конструктивный коэффициент, значение которого определяется геометрическими размерами дросселей. В .случае небаланса моста нуль-индикатор 10 подает сигнгш в автоматическую следящую систему с регулятором 11, которая воздействует на побудитель 1 ааскода, изменяя расход измеряемой среды через гидравлический мост до значения, обеспечивающего равновесие моста. Преобразователь 12 расхода среды, подключенный к побудителю 1 расхода, измеряет значение расхода, котороб прямо пропорционально кинематической вязкости и, следовательно, проградуировано в единицах измерения кинематической вязкости.

При одновременном изменении абсолютных значений динамической вязкости и плотности в начальный момент происходит одновременное заполнение основного 2 и первого дополнительного 8 ламинарного дросселя жидкостью с новыми физико-механическими свойствами и сопротивление дросселей 2 и 8 плавно изменяется, что приводит к йоявлению в индикаторной диагонали линейно возрастающего перепада давления

определенного знака, т.е.

ИА

. 4 Р 7 - 4 Ра , где л Р, -4Pft ид i«e af -aJr-g

соответственно падение давления на основном и дополнительном ламинарном дросселях. В момент времейи t , когда изменение сопротивления дросселя 2 становится равным половине максимально возможного, жидкость с новыми свойствами, заполнив дополни- ельный дроссель 8, объем которого равен половине объема основного ламинарного дросселя, достигает турбулентного дросселя 5. В это время перепад давления на турбулентном дросселе. Л Р5 резко изменяется, что одновременно изменяет перепад давления в индикаторной диагонали на равный по величине, но противоположный по знаку. По мере заполнения основного ламинарного дросселя 2 и дополни:тельного 9 перепад в индикаторной диагонали становится равным нулю,

т.е. 4Рйл 2 А S плечах моста, содержащих дроссели 3,4,6 и 7 процесс повторяется.

Среднее значение перепада давления в индикаторной диагонали в течение переходного периода .t 2t равно нулю, поэтому исключается появление динамической погрешности и повышается точность измерения кинема .тической вязкости жидкостей.

Применение предлагаемого устрой ства, например, в системах автсжа0 тичес кого контроля процесса разгонки нефти позволит увеличить отбор i более высоких фракций нефтепродуктов и обеспечить соответствие их кинематической вязкости ГОСТу.

5 Применение устройства в системах автоматизации процесса подготовки жидких теплив k сжиганию позволит Ътабилизировать оптимальное значение вязкости топлива перед форсункой и тем самым уменьшить потери от недожога топлива, увеличить КПД теплоагрегатов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее ламинарно-турбулентный мост, в плечи моста с турбулентными дросселями включены дополнительные ламинарные дроссели, диаметр которых большедиаметра основных ламинарных дросселей, расположенных в смежных плечах моста, нуль-индикатор, включенный в выходную диагональ моста, побудитель расхода, автоматическую следящую систему с регулятором и преобразователь расхода среды, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, последовательно с турбулентными включено по два дополнительных ламинарных дросселя, один (Л до, другой - после турбулентного, причем объем каждого из дополнительных дросселей равен половине объема основного ламинарного дросселя.