Способ определения температуропроводности жидкости Советский патент 1986 года по МПК G01N25/18 

Изобретение относится к области измерения теплофизических свойств жидкости и может быть использовано для контроля технологических процессов в химической, пищевой, сельско- хозяйственной и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повьшение точности определения температуропроводности жидкости. На фиг. 1 показана зависимость

Г1 df (Inб) 11 комплекса j - -ц-ду- | j от отношения температур 0 ; на фиг. 2 - экспериментальная установка для реализации предлагаемого способа ojределенил температуропроводности жидкости.

Установка содержит насос 1, измерительную трубку 2 с установленными на ней водяными рубашками 3 и 4 и измерителями 5-7 среднемассовой: температуры жидкости. В последних установлены термопары 8-13, В уста- новку входят также регулятор 14, исполнительный механизм 15, автотрансформатор 16, двигатель 17, используемый в качестве привода насоса 1j а также расходомер 18.

Способ осуществляют следующим образом.

Исследуемую жидкость А прокачиваю насосом 1 через измерительную трубку 2, состоящую из изотермического участка длиной , и теплообменного участка длиной .

Температуру стенки трубки на изотермическом участке поддерживают равной температуре исследуемой жидкости t на входе в трубку (за счет про- качиван1Ш воды теплоносителя В через водяную рубашку 3). Это позволяет получить установившийся ламинарный режим течения исследуемой жидкости с температурой t на входе в теплообменный участок,

Температуру стенки трубки t на теплообменном участке поддерживают постоянной и отличающейся от температуры исследуемой жидкости t на входе в трубку (за счет прокачивания воды - теплоносителя С через водяную рубашку 4).

Термопарами 8-13, установленными в измерителях 5-7 среднемассовой температуры жидкости, измеряют температуры жидкости tgjj 5 tg соответственно на входе и на выходе измери

1102 .

тельной трубки и температуру стенки трубки tg на теплообменном участке.

По сигналам термопар 8-13 определяют значение отношения разностей

tвых - tc

температур 9 ---. Если

вх ч фактическое значение отношения разf -г

ностей температур 0 с

отличается от заданного постоянного значения в const, то с использованием системы автоматического регулирования включающей в себя ругуля- тор 14, исполнительный механизм 15, автотрансформатор 16, двигатель 17 и насос 1, измеряют расход исследуемой жидкости через измерительную трубку и за счет изменения расхода поддерживают заданное постоянное значение отношения разностей температур

f t

-jwx...- с. Q const из диапазона

ех с

0,15-0,54. Измеряют расход g исследуемой ЖИДКОСТИ через измерительную трубку, после чего искомую температуропроводность а жидкости вычисляют по формуле

где а g

а k . g,

.температуропроводность жидкости,

расход исследуемой жидкости, , через измерительную трубку при заданном постоянном значении отношения разностей температур

11.„1. Q

tB,- t .(гпбз)

,

- постоянный коэффициент, зависящий от заданного постоянного значения отношения разностей температур

jbix.EL - и

t- t- Иtgx tj Э- .

длины измерительной трубки 1, м; f - известная математическая функция;

еых

соответственно температуры исследуемой жидкости на входе и на выходе

3

измерительной трубки и температура стенки измерительной трубки.

Метрологический анализ показывает что суммарная погрешность определения температуропроводности зависит от значения комплекса

dt

dHnS 9J

зависящего от текучего значения отношения разностей температур

;1г1Л iM i iiioi ix.ci

fl, dt. n f d-fn9 QJ

9 (t

ftbtX

- tc)/(t8x

- t,).

При измерении температуропроводности жидкости известными способами значения отношения разностей темпе1

могут изменятьс

принимает численратур 8

tg, tc

В пределах 0,06-0,7 и даже до 0,8. При этом комплекс величин

Г1 ашп9)

LF 5(пвт

ные значения (фиг. 1), равные 6-8, что соответствует погрешности измерения коэффициента температуропроводности 12-16%.

При измерении температуропроводности жидкости согласно предлагаемого способа значение отношения тей температур поддерживают равным постоянному заданному значению

.2. Д

te.const в диапазоне

и

0,15-0,54. В этом случае значение

Г1 dtCbQ,) комплекса величин -

5 , не превышает значения, равного 4

(фиг. 1), что соответствует погрешности определения коэффициента темпратуропроводности 8%.

dfftftBl

, в

-10

/

104

Повышение точности определения температуропроводности жидкости достигается за счет того, что измерение температуропроводности жидкости осуществляют при заданном постоянном значении отношения разностей темпера

;.Ч

- tc

тур - ----- 0,, из диапазона 0, с 0,54. Это позволяет уменьшить вклад

погрешности определения отношения

о tBbix- tc

te,- t;

разностей температур

1

-c в суммарную погрешность опре деления температуропроводности жидкости .

Формула изобретения

Способ определения температуропроводности жидкости J заключающийся в том, что исследуемую жидкость прокачивают через измерительную трубку, температуру стенки которой поддерживают постоянной и отличающейся от температуры исследуемой жидкости на входе в трубку, измеряют температуру жидкости на входе и на выходе измерительной трубки, температуру стенки измерительной трубки и расход жидкости через измерительную трубку, по которым определяют искомую величину, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности определения, регулированием расхода жидкости через измерительную трубку поддерживают в диапазоне 0,15-0,54 заданное постоянное значение отношения разности между температурой жидкости на выходе измерительной трубки и температурой стенки измерительной трубки к раз ности между температурой жидкости на входе в измерительную трубку и температурой стенки измерительной трубки.

pat.f

Изобретение относится к измерению теплофизических свойств жидкости. Целью его является повьппение точности измерения. Она достигается тем, что в способе определения температуропроводности жидкости по температуре жидкости на входе и вьпсоде измерительной трубки, температуре стенки измерительной трубки и расходу жидкости через измерительную трубку регулированием расхода жидкости поддерживают в диапазоне 0,15-0,54 заданное постоянное значение отношения разности между температурой жидкости на выходе трубки и температурой стенки к разности между температурой жидкости на входе в . измерительную трубку и температурой стенки измерительной трубки. 2 ил. S (Л с

Составитель В. Битюков Редактор Н. Бобкова Техред В.Кадар

Заказ 1705/46

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор О. Луговая

Подписное