Устройство для анализа движущейся жидкости Советский патент 1990 года по МПК G01N25/18 

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения концентрации и теплофизических характеристик исследуемых жидких сред. Целью изобретения является расширение области применения устройства путем повышения его чувствительности.

Введение в устройство регулирующего клапана и регулятора позволяет в процессе испытаний изменять режим течения исследуемой жидкости и интенсивность теплоотдачи за счет возникновения в потоке жидкостей вихревых образований.

В предлагаемом устройстве увеличение чувствительности достигается тем, что функционирование устройства происходит в условиях переходного

режима течения, при котором сущест- венно возрастает интенсивность теплоотдачи на измерительном участке, что приводит к значительному уве- личению выходного сигнала, пропорционального концентрации измеряег зой среды.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - графики зависимости выходного сигнала преобразователя от концентрации смеси ацетон-вода: а - при работе его в условиях чисто ламинарного режима, характерного для известного устройства, б - в условиях неустойчивого режима течения потока.

Предлагаемое устройство содержит насос 1, регулирующий клапан 2, управляемый программным регулятором

315

3, термостат 4, теплообменник 5, тепловой преобразователь 6, подключенный к источнику 7 стабилизированного питания и управляюще-регули- рующему блоку 8 для определения максимальной амплитуды колебания температурного поля и расхода жидкости с преобразователем 3 расхода, Устройство подключено к трубопроводу 10.

Устройство работает следующим образом.

Программный регулятор 3 вырабатывает сигнал управления регулирующим клапаном 2 таким образом, что скорость жидкости через измерительную трубку изменяется от минимального значения, соответствующего ламинарному режиму течения, до максимального, соответствующего развитому тур- булентному режиму течения. Конкретные значения скоростей (V , V )

/WUH метке определяются на основе расчета числа

Рейнольдса (Re) при заданных геометрических соотношениях Ј. , где d -

внутренний диаметр измерительной трубки, 1 - длина нагревателя, а также при заданном диапазоне изменения концентрации анализируемой среды.

Скорость исследуемой жидкости изменяют до тех пор, пока она не достигнет величины, соответствующей максимальной амплитуде колебаний температуры стенки измерительного участка теплового преобразователя, измеряемых на ее внешней поверхности термочувствительными элементами. При этом блок 8 определения максимальной амплитуды разрешает регистрацию текущего значения расхода жидкости, измеряемого преобразователем 9. Значение расхода, соответствующего максимуму амплитуды йЕ колебаний, является информативным параметром, на основании которого определяется концентрация С исследуемой смеси (Фиг. 2) .

,-

с JQ

1520

25

30

40

45

Экспериментальные исследования устройства установили, что его параметрическая чувствительность при переходном режиме течения также становится существенно выше (фиг.2), так как в этом случае выходной сигнал устройства определяется совокупным воздействием изменения теплофизи- ческих свойств и значения скорости потока, характерной для конкретного состава и концентрации среды, при которых развиваются автоколебания в потоке.

Расширение области применения предлагаемого устройства обеспечивается тем, что за счет снижения порога чувствительности преобразователя становится возможным измерение концентрации при их малых изменениях, что является весьма актуальной задачей в производствах, связанных с органическим синтезом.

Формула изобретения

Устройство для анализа движущейся жидкости, содержащее последовательно соединенные насос и термостат, теплообменник, тепловой преобразователь , подключенный к источнику стабилизированного питания и регистратору, и расходомер, отличающееся тем,что, с целью расширения области применения устройства путем повышения его чувствительности, оно снабжено регулирующим клапаном с регулятором расхода, включающим программный задатчик изменения режима течения потока, расположенными между насосом и термостатом, а регистратор дополнительно соединен с расходомером и выполнен в виде блока определения максимальной амплитуды колебаний температуры стенки измерительного участка теплового преобразователя и расхода анализируемой жидкости.

ФН9.1

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения концентраций и теплофизических характеристик жидких сред. Цель изобретения - расширение области применения устройства путем повышения его чувствительности. В устройство введены регулирующий клапан и регулятор расхода с программным задатчиком изменения режима течения потока жидкости. Вывод теплового преобразователя, включающего измерительную трубку, подключен к регистрирующему блоку определения максимальной амплитуды колебаний температуры стенки измерительной трубки и расхода анализируемой жидкости. 2 ил.

йЈ,мВ