Устройство для определения параметров термоконвекции жидкости Советский патент 1987 года по МПК G01N25/00 

1

Изобретение относится к физической химии и гидродинамике и может быть использовано в химическом и био логическом производствах при оценке связанных с термоконвекцией реологических свойств жидкостей, включая истинные растворы и коллоидные системы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение чувствительности из мерений.

На чертеже показана рабочая ячейка.

Устройство в собранном виде состоит из ячейки 1 в виде вертикального цилиндра 2 с расположенной внутри горизонтальной диафрагмой 3, закрепленной тремя вертикальньми пластинами 4 и имеющей отверстие 5, в котором установлена система из трех термопар 6-8 так, что концы термопар расположены ниже отверстия 5 в диафрагме 3. Все три термпары 6, 7 и 8 изолированы от жидкости непроницаемой для неё оболочкой 9, например полизтиленом, и закреплены в ячейке 1 с помощью муфты JO. Система термопар представляет собой три термопары, две из которых (термопары 6 и 7) соединены между собой дифференциально и расположены одна над другой на расстоянии 1 мм, а третья термопара 8, расположенная в точке между ними, дифференциально соединена с нуль-термопарой. Выходы термопар 6 и 8 соединены через усилитель с регистрирующим устройством.

Устройство работает следующим образом.

В ячейку 1 заливают исследуемый раствор так, что его уровень выше диафрагмы 3, устанавливают систему термопар 6, 7 и 8. Ячейку 1 в собранном состоянии помещают в теплообменник и начинают нагревать. При этом термопары 6 и 7 подают сигнал о локальном градиенте температуры, который характеризует режим термо- конвекции, а термопары 8 и нуль-термопара подают сигнал о средней температуре в данной области ячейки.

В процессе нагрева в рабочей части ячейки возникает конвективное движение.- Избыточное количество жидкости чере:з отверстие диафрагмы выходит из рабочего объема в наддиаф469872

рагменную область. В режиме стационарной термоконвекции вертикальная конвективная струя расположена вдоль

, оси цилиндра, при этом жидкость сталкивается с диафрагмой, отдает часть тепла, охлаждается и вдоль стенок цилиндра движется вниз. В режиме нестационарной термоконвекции возника10 ют осцилляции конвективной струи в вертикальной плоскости, которая может постепенно поворачиваться. При этом за счет осесимметричности рабочего объема и центрального располо15 жения термопар колебания конвективной струи при любом режиме нагревания дают одинаковый регулярный сигнал.

2Q Устройство позволяет исследовать термоконвекцию в дисперсных системах с наименьшим повреждением диспергированных частиц о стенки ячейки. Взаимодействие частиц со стенками

25 происходит только на нисходящих потоках жидкости, тогда как в плоской ячейке дополнительное повреждение j происходит за счет взаимодействия ча-. стиц восходящего потока со стенками.

30 Введение горизонтальной диафрагмы, установленной с возможностью ее перемещения вдоль оси цилиндра, позволяет в процессе работы изменять геометрические размеры рабочей части ячейки за счет увеличения или уменьшения толщины слоя жидкости между основанием цилиндра и диафрагмой.АЭто обеспечивает задание определенного режима термоконвекции в зависимости

40 от свойств жидкости и условий нагрева. Кроме того, при нагревании происходит увеличение объема жидкости, тогда как рабочая часть ячейки.изменяется значительно меньше. Отверстие

45 в центре диафрагмы обеспечивает беспрепятственный выход избыточной жидкости в наддиафрагменную область с минимальными нарушениями конвекционных потоков, а также позволяет ввоCQ дить в рабочую часть ячейки систему Термопар. Формула изобретения

К Устройство для определения параметров термоконвекции жидкости, со- gg держащее рабочую ячейку и термопары, подключенные к регистратору, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных воз- можностей за счет обеспечения иссле35

довайия дисперсных систем, рабочая ячейка выполнена в виде вертикально расположенного цилиндра с горизонтальной диафрагмой, установленной с возможностью ее перемещения по высоте, при этом в центре диафрагмы вы полнено отверстие.

13469874

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что, с целью повьппения чувствительности измерений д в отверстии диафрагмы установлены термопары, расположенные на разной высоте и включенные ди})ференциа льно.

Изобретение относится к физической химии и гидродинамике и может быть использовано в химическом и биологическом производствах при оценке связанных с термоконвекцией реологических свойств жидкостей, включая истинные растворы и коллоидные системы. Целью изобретения является распшре- ние функциональных возможностей за счет обеспечения исследования дисперсных систем. Цель достигается тем, что рабочая ячейка выполнена в виде вертикально расположенного цилиндра с горизонтальной диафрагмой для уменьшения повреждения диспергированных частиц о стенки ячейки. В центре диафрагмы выполнено отверстие, в ко- , тором установлены термопары, расположенные на разной высоте, что позволяет изменять геометрические размеры ячейки и регистрировать параметры определенного режима термоконвекции. 1 з.п. (ti-лы, 1 ил. (Л со 4; а г 00

Редактор И.Николайчук

Составитель В.Терешин

Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 5115/42 Тираж 775Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4