Автоматический анализатор давления насыщенных паров жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01N7/00 

Изобретение относится к исследованиям химических и физических свойств веществ путем измерения давления насьпценных паров и может применяться в химической и нефтехимической промьшшенности при контроле качества нефти, нефтепродуктов и искусственного жидкого топпива. Известно устройство для определени давления насыщенных паров нефтепродуктов, содержащее бомбу с воздушной и продуктовой камерами, помещенными в термостат, контрольно-измерительные приборы и соединительные труб ки С 1. Недостатками устройства являются несовершенность устройства, трудоемкость анализа, большая инерционность и низкая точность измерения. Известен анализатор давления насыщенных паров, содержащий пробоподг товительную систему, систему термост тирования, струйньй насос и измерительные приборы. По величине компенсации разряжения, создаваемого в меж сопловом пространстве струйного насоса, судят о величине давления насы щенных паров бензина 2. Недостатками анализатора давления насыщенных паров являются ограниченная область применения и невозможность применения для анализа нефтей, газонасыщенных жидкостей. На точност измерения давления насьпценных паров оказывают влияние изменения вязкости анализируемого продукта, пульсация давления в струйном насосе, изменени расхода и плотности продукта. Известен автоматический анализато давления насыщенных паров жидкостей, содержащий обогреваемую измерительну камеру с разбрызгивающим приспособле нием, выполненным в виде установленного с возможностью вращения в измерительной камере конусного диспергатора с центральным каналом и вентиля торными лопатками на наружной его стороне, электромагнитныегкпапаны, ус тановленные на линии подачи и отвода пробы и подключенные к блоку управле ния последовательностью операций, датчик давления насыщенных паров и датчик температуры анализируемого продукта, подключенный к регулятору, связанному с блоком управления, один из выходов которого соединен с приводом разбрызгивающего приспособления через магнитную муфту СЗ. Однако анализатор характеризуется громоздкостью и сложностью конструкции . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является автоматический анализатор давления насыщенных паров жидкости, содержащий размещенные в термостате измерительную и продуктовую камеры, к которым подключены линии подачи и от- вода пробы с электромагнитными клапанами, регистратор, соединенный с датчиком давления насыщенных паров, подключенным к входу блока управления последовательностью операций,, соответствующие выходы которого связаны со всеми электромагнитными клапанами и ,с приспособлением подготовки измери- : тейьной камеры к измерениям 4. Недостатками известного устройства являются громоздкость и значительная погрешность из-за большой инерциг онности. Цель изобретения - повьшениеточности анализа с одновременным расширением номенклатуры анализируемых продуктов . Указанная цель достигается тем, что измерительная камера выполнена в виде цилиндра с поршнем, шток которого связан с приспособлением подготовки измерительной камеры к измерениям, при этом верхняя надпоршневая часть цилиндра связана с атмосферой, а нижняя соединена через электромагнитный клапан с продуктовой камерой, выполненной в виде герметичной мерной емкости. Кроме того, приспособление подготовки измерительной камеры к измерениям выполнено в виде подключённого к блоку управления реверсивного электродвигателя, ось которого связана со штоком поршня через винтовую пару. На фиг. 1 представлена блок-схема автоматического анализатора давления «асьш1енных паров жидкости; на фиг. 2 вариант измерительной камеры с сильфоном. УсЛ-ройство состоит из измерительной камеры 1, соединенной трубкой 2 с атмосферой, и продуктовой камеры 3. Измерительная камера содержит поршень 4, шток которого соединен через винтовую пару 5 с осью реверсивного двигателя 6. Измерительная 1 и продуктовая 3 камеры размещены в термостате 7. Для Измерения давления на входе измерительной камеры 1 установлен датчик 8 (первичный измерительный .преобразователь), связанный с регист ратором 9 и блоком 10 управления последовательностью операций, линии подачи 11 и отвода 12 пробы и электромагнитных клапанов 13-15. Проба поступает в продуктовую камеру 3 по змеевику 16. Блок 10 представляет собой специальный электрический блок управления с таймером и жесткой программой и электронным усилителем (не показан нагрузкой которого является реверсив ный двигатель 6. В качестве датчика 8 может быть применен вакууметр типа ВП4-У1. Регистратор 9 (цифровой милливольтметр, например) фиксирует некоторую величину вакуума, меньшего исходного заданного значения на величину, пропорциональную давлению насыщенных паров анализируемого продукта. Шкала регистратора 9 отградуирована в единицах давления насыщенных паров (мм рт.ст.). Продуктовая камера 3 представляе собой герметичную емкость (дозатор) которая полностью заполняется анали зируемым продуктом. В продуктовой 3 и измерительной 1 камерах, когда поршень 4 находитс в крайнем верхнем положении, отсутствует воздух (вакуум минус 759760 мм рт.ст.), что позволяет исключить влияние барометрического давления и необходимость введения поправки ДР на изменение давления насыщенных паров воды и воздуха в измерительной камере. Автоматический анализатор давления насыщенных паров жидкости, управляемый блоком управления последовательностью операцией, работает цик лически. Испытуемый продукт подается в про дуктсЗвую камеру 3 по линии 11 через открытый электромагнитный клапан 13 по змеевику предварительно подогретый в термостате 7 до заданной температуры, при этом электромагнитные клапаны 14 и 15 открыты. Поршень 4 находится в крайнем нижнем положении Поступающий на анализ продукт промывает продуктовую камеру 3 от остатков предьщущего анализа, и по команде блока управления 10 электромагнитные клапаны 13-15 отсекают в 97 4 продуктовой камер-е 3 пробу на анализ. Одновременно включается реверсивный электродвигатель 6, который посредством прецизионной винтовой пары 5 перемещает; поршень 4 снизу вверх. По достижении заданной величины разрежения в измерительной камере 1 первичный измерительный преобразователь 8 подает сигнал на электронный блок 10 управления последовательностью операций, которьт в свою очередь останавливает реверсивный электродвигатель 6 и открывает электромагнитный клапан 14. Пары анализируемой жидкости, растворенньй и окклюдированный газ устремляются в измерительную камеру 1 и компенсируют часть ранее установленного разрежения в соответствии с уравнением U) (Pg где LO - скорость испарения жидкости с единицы поверхности,. кг/м с; А - коэффициент пропорциональности;РР - коэффициент испарения, отнесенньй к разности парциальных давлений пара на поверхности испарения и в окружающе й среде, ,, - давление паров жидкости на поверхности испарения; Р- - давление окружающей среды. Очевидно, что скорость испарения максимальна в вакууме (Рд 0) и равна нулю, когда PQ Компенсация разрежения измеряется регистратором 9, и результат анализа запоминается до завершения следующего цикла анализа. По команде блока 10 управления открываются электромагнитный клапаны 13 и 15 и включа- ется реверсивный электродвигатель 6, который посредством прецизионной винтовой пары 5 перемещает поршень 4 в крайнее нижнее положение, вытесняя пары анализируемой жидкости в линию 12 отвода пробы, затем цикл анализа повторяется. Создание заданной величины разрежения в измерительной камере 1 достигается и при использовании сильфонной коробки (фиг. 2). Создание вакуума в измерительной камере 1 для измерения давления насьш1енных паров различных жидкостей по степени компенсации разрежения позволяет повысить точность за счет того, что в вакууме улучшаются условия эффективного всплытия пузырько окклюдированного газа через слой анализируемого продукта. Остановка поршня 4 по достижении заданной величины разрежения в измерительной камере 1, а не по индикации положения поршня, исключает погрешности от остатков продуктов предьщущего анализа. Величина перемещения поршня обеспечивает создание в измерительной камере 1 постоянного предварительного раз1режения, чтобы после испарения продукта определить давление насыщенных паров как функцию компенсации ранее установленного разрежения При этом, чем выше давление насыщенных паров и газовый фактор газ она сьпце иной жидкости, тем больше компенсация разрежения. Автоматический анализатор позволяет измерять давление насьвденных паров нефтей в системе Главтранснефть при различных температурных условиях перекачки, а также определять давление насьщенных паров различных, в том числе газонасьпценных и многофазньпс жидкостей с точностью 5 мм рт. ст. Применение изобретения на техноогическом потоке позволяет оперативо управлять процессом производства нефтепродуктов и искусственньк жидих топлив непосредственно по качеству - по давлению насыщенньгх паров.

1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННЫХ ПАРОВ ЖИДКОСТИ, содержащий азме1ценные в термостате измерительную и продуктовую камеры, к которым подключены линии подачи и отвода пробы с электромагнитньми клапанами, регистратор, соединенный с датчиком давления насыщенных паСРСОЮЗНЛЯ 1J HAIirtJitO- тлхййчкаля шинотекА i ров, подключенным к входу блока управления последовательностью операций, соответствующие выходы которого связаны со всеми электромагнитными клапанами и с приспособлением подготовки измерительной камеры к измеотличающийся рениям. тем, что, с целью повышения точности анализа с одновременным расширением номенклатуры анализируемых продуктов измерительная камера выполнена в виде цилиндра с поршнем, шток которого связан с приспособлением подготовки измерительной камеры к измерениям, при этом верхняя надпррпшевая часть цилиндра связана с атмосферой, а нижняя соединена через электромаг(Л нитный клапан с продуктовой камерой, выполненной в виде герметичной мерной емкости. 2. Автоматический.анализатор по п. 1, отличающийся тем, что приспособление подготовки измерительной камеры к измерениям выполнено в виде подключенного к блоку X) управления реверсивного электродвисо о t;D гателя, ось которого связана со штоком поршня через винтовую пару.

. 2