Способ определения плотности жидкостей и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01N9/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в лабораториях научно-исследовательских учреждений и промышленных предприятиях.

Известен способ измерения плотности жидкости, включающий наполнение сосуда жидкостью, помещение в сосуд ареометра, погружение ареометра, определение показателя плотности жидкости по метке ареометра, совпадающей с горизонтом (мениском) измеряемой жидкости.

-Известен способ измерения плотности жидкости, включающий взвешивание сосуда определенного объема, наполнение сосуда жидкостью до метки, указывающей на точный объем, взвешивание сосуда, наполненного жидкостью, определение плотности жидкости путем деления веса измеряемой жидкости на ее объем.

Недостатками известных изобретений являются низкая точность измерения плотности жидкости вследствие недостатков калибровки измерительных сосудов и весов, а также ошибок, совершаемых при визуальном наблюдении, кроме того ограниченная воз- можность оперативного измерения плотности при изменении температуры и давления.

Известно устройство для определения плотности жидкостей, содержащее стеклянный сосуд и ареометр, представляющий собой стеклянный поплавок, шкала которого проградуирована в единицах плотности.

Недостатком этого устройства является неточность проводимых измерений и отсутствие возможности оперативного измерения плотности в зависимости от температуры и давления вследствие недостатков калибровки шкалы ареометра и ошибок при визуальном наблюдении.

Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения плотности жидкостей, содержащее стеклянную колбу с меткой точной емкости - пикнометр, стакан-термостат и держатель.

(Л

С

о

ю

00

I

Недостатками этого устройства являются неточность проводимых измерений и отсутствие возможности оперативного измерения плотности в зависимости от температуры и давления вследствие недостатков калибровки пикнометра и весов и ошибок при визуальном наблюдении.

Цель изобретения - повышение точности и экспрессное™, а также информативности за счет определения зависимости плотности жидкостей от температуры.

На чертеже показано устройство, продольный разрез.

Способ включает следующие операции: наполнение емкостей жидкостью, вращение емкостей с исследуемой жидкостью одновременно вокруг горизонтальной и вертикальной осей, удаление избытка жидкости под действием центробежных сил, нагревание жидкости, воздействие исследуемой жидкости под действием тробежной силы на калиброванную пружину, регулирующую взаимное расположение источника света и фотоэлемента, образование электрического тока, преобразование электрического сигнала в значение показателя ПЛОТНОСТИ.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с выступом 2, вращающуюся раму 3, закрепленную на подшипниках А и 5. емкость 6 со сквозными трубками 7, контрольными выпускными трубками 8 с клапанами

9и с подвижно в подшипнике 10 вмонтированной полой втулкой 11 на шлицах через пружину 12, опирающуюся на ролик 13 и содержащей внутри световод 14 и фотоэлемент 15, резервуар 16 для исследуемой жидкости 17, канал 18 для проведения газа, сточный канал 19, электродвигатель 20, выдвижную распределительную трубку 21 с клапаном 22, отверстие 23, компрессор 24 и нагреватель 25.

Устройство работает следующим образом,

При включении электродвигателя 20, воздействующего на раму 3, последняя начинает вращаться вокруг вертикальной оси. Рама 3 закреплена в корпусе 1 на подшипниках 4 и 5.

При вращении рамы 3 ролики 13, опирающиеся на выступ 2, двигаются вокруг цилиндрического корпуса 1, вращаясь вокруг горизонтальной оси. Движение роликов 13 передается через подвижно в подшипнике

10вмонтированную втулку 11 на емкость 6, которая приобретает вращательное движение как вокруг вертикальной, так и вокруг горизонтальной осей, Из резервуара 16 исследуемая жидкость 17 через распределительную трубку 21 и клапан 22 подается

емкость 6, которая заполняется полностью, а избыток жидкости удаляется из емкостей 6 через контрольные трубки 8 с клапанами 8 и стекает по каналу 19. При вращении

емкостей б они в зависимости от плотности исследуемой жидкости 17 воздействуют на пружину 12, вместе с тем сближая световод 14 с фотоэлементом 15, вследствие чего образуется изменение электрического сигна0 ла, в последующем дешифрируемого в цифровое значение показателя плотности исследуемой жидкости. По каналу 18 проводится газ определенной температуры, который, проходя через трубки 7, нагревают в

5 емкостях 6 находящуюся жидкость до определенной температуры, что позволяет измерять зависимость плотности жидкости от ее температуры. Избыток объема жидкости, образовавшейся вследствие ее расширения

0 при нагревании, там же удаляется через контрольные трубки 8 с клапанами 9, вследствие чего объем измеряемой жидкости не меняется и все время соответствует объему емкости 6. Нагретый нагревателем 25 газ

5 при помощи компрессора 24 подается в систему и впоследствии удаляется через отверстие 23.

Формула изобретения

1.Способ определения плотности жид- 0 костей, включающий заполнение исследуемой жидкостью емкости известного объема и взвешивание ее при фиксированной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и экспрессно5 сти, а также информативности за счет определения зависимости плотности жидкости от температуры, заполняют жидкостью не менее двух емкостей, вращают их одновременно вокруг вертикальной и горизонталь-.

0 но осей, измеряют их перемещение и одновременно нагревают емкости потоком горячего газа, а плотность определяют по известной тарировочной зависимости,

2.Устройство для определения плотно- 5 сти жидкостей, содержащее емкость для

жидкости, весоизмерительное приспособление и термостат, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и экспрес- сности, а также информативности за счет

0 определения зависимости плотности жидкости от температуры, оно содержит не менее двух емкостей, установленных на ранее с возможностью вращения вокруг вертикальной и горизонтальной осей, внутри ко5 торых по диаметру расположены сквозные трубки для газа, а по периметру размещены патрубки с клапанами для отвода жидкости, трубопровод для подачи газа, размещенный в нижней части рамы, распределительные трубки с клапанами для подачи жидкости.

516987046

соединенные с емкостями, каждая из кото-этом весоизмерительное приспособление

рых снабжена источником света ивыполнено в виде калиброванной пружины

фотоэлементом, установленными на гори-и расположено на горизонтальной оси вразонтальной оси вращения емкости, прищения каждой емкости.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения плотности жидкости и устройствам для его осуществления. Изобретение позволяет с более высокой точностью и более оперативно определить зависимость плотности жидкости от температуры. Цель достигается путем вращения нескольких емкостей с жидкостью вокруг вертикальной и горизонтальной осей при одновременном нагреве их потоком газа. Причем измерение массы емкостей осуществляется по сжатию калиброванной пружины под действием центробежной силы и с помощью источника света и фотоэлемента. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

23

19