Способ определения малого количественного содержания воды в реактивном топливе и прибор для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01N7/18 

Изобретение относится к способам определения количественного содержания воды в авиационных углеводородных топливах и устройствам для их реализации и может быть использовано при исследова- ниях влияния растворенной в топливе воды на обледенение топливных фильтров, клапанов и других элементов топливных систем в процессе эксплуатации летательных аппаратов.

Цель изобретения - повышение точно- сти-и достоверности анализа пробы.

Согласно способу определения количественного содержания воды в реактивном топливе, заключающемуся в отборе пробы топлива, заполнении им сосуда измерительного прибора, дозировании в него гидрида кальция, осушении и измерении объема водорода, выделяющегося из топлива в процессе химической реакции гидрида кальция с содержащейся в топливе водой, отбирают дополнительную пробу в количестве, равном количеству анализируемой пробы, находящуюся в контакте с атмосферой. При фиксированной температуре перед отбо- ром пробы пробоотборник предварительно по меньшей мере трижды продувают сухим газом, отбор пробы ведут без контакта топлива с атмосферой, причем анализ проводят непосредственно в пробоотборник, в ре- зультате которого при этом вносят поправку на изменение температуры окружающей среды и топлива в начале и конце анализа пробы.

На чертеже изображена принципиальная схема прибора для измерения количественного содержания воды в реактивном топливе.

Прибор содержит штатив 1 с размещенной на нем магнитной мешалкой 2, установленные на ней два сосуда 3 и 4 (цилиндр) с пробой 5 и 6 соответственно. В сосуде 3 установлен термометр 7. Сосуд 4 содержит стеклянную трубку 8, к которой подсоединена трубка 9 с зажимом 10, соединяющая ее с дозатором 11 гидрида кальция.

Другая стеклянная трубка 12 сосуда 4 соединена линией 13 с дрекселем 14, который в свою очередь посредством линий 15с краном 16 связан с размещенной на штативе 1 бюреткой 17. В линии 13 установлены два зажима 18 и 19, между которыми подключена линия 20 с зажимом 21, соединяющая прибор с баллоном 22 с сухим газом. Бюретка 17 посредством линии 23 через кран 24 связана с окружающей атмосферой.

Прибор также содержит уравнительную склянку 25, соединенную с бюреткой 17 трубкой 26 из эластичного материала.

Конец трубки 8 размещен внутри цилиндра ниже уровня пробы. Вторая стеклянная трубка 12 одним концом соединена с верхним основанием цилиндра, а другим - с другой резиновой трубкой 13 с зажимом 18. Реализация способа осуществляется с помощью предлагаемого прибора следующим образом.

Сосуды (пробоотборники) 3 и 4, предназначенные для отбора топлива с малым

содержанием воды, трижды вакуумируют с последующим заполнением им сухим газом (азотом, гелием, аргоном, воздухом и т.п.) Затем в них после пролива трехкратного объема топлива отбирается проба, при этом концы трубок пробоотборников закрыты с помощью зажимов. Часть топлива (около 10 мл) из пробоотборников вытесняется одним из указанных газов для освобождения объема, необходимого для гидрида кальция.

После доведения температуры топлива в пробоотборнике до окружающей пробоотборник с топливом взвешивают и через дрексель 11 присоединяют к бюретке 17.

Одновременно рядом с пробоотборником (сосудом) 4 устанавливают такой же пробоотборник 3 с параллельно отобранной пробой, в которой помещают термометр 7 для замера температуры топлива в процессе анализа.

Перед проведением анализа собранный прибор проверяют на герметичность аналогично прототипу, а всю измерительную систему (трубопроводы и устройства) продувают от баллона 22 под небольшим избыточным давлением. Для этого ослабляют зажимы 21 и 19 на трубках 20 и 12, соединяющих прибор с баллоном, и открывают краны 16 и 24 для сообщения прибора с атмосферным воздухом.

После продувки прибора сухим газом с помощью крана 24 прибор отключают от атмосферного воздуха и с помощью зажима 21 - от баллона. При анализе дегазированного топлива пробу предварительно насыщают сухим газом посредством перепуска его небольших порций в пробоотборник из баллона 22 путем ослабления зажимов 18 и 21 патрубках 13 и 20. При этом измерительную систему прибора отсоединяют от пробоотборника и баллона 22 с помощью зажима 19. Насыщение ведут до тех пор, пока уровень воды в бюретке между двумя последовательными замерами, производимыми через 5 мин, не будет изменяться.

Затем включают в работу мешалку 2 и на нулевое деление устанавливают уровень подкрашенной воды в бюретке 17. После этого из дозатора 11 через трубку 9 засыпают гидрид кальция и при этом фиксируют температуру топлива термометром 7 и температуру окружающего воздуха термометром 27.

После прекращения интенсивного вы- деления водорода объем его в бюретке 17 измеряют через каждые 5 мин до тех пор, пока два последовательных отсчета будут отличаться один от другого не более чем на 0,02 мл.

Последний отсчет берут для расчета содержания воды в топливе, при этом фиксируют также температуру топлива и окружающей среды.

При расчете содержания воды в топливе

по формуле

VH2 273.2 ( Р - Р 1 ) 0,000804 100 т 760 ( 273,2 +1 )

где Ун2 объем выделившегося водорода, 0 замеренный при температуре и давлении во время опыта, мл;

GT - масса топлива для испытаний, г; Р - барометрическое давление во время опыта, мм рт.ст,;

5 PI - давление паров воды при температуре опыта, мм рт.ст.

0,000804 - коэффициент для пересчета объема водорода, мл, приведенного к температуре 0°С и барометрическому давле- 0 нию 760 мм рт.ст. на вес воды, г; t - температура опыта, 0°С. Берется то фактическое давления паров воды(Р-|), которое содержится в данном продувочном газе, а также объем выделившего- 5 ся водорода (Vina) c учетом поправки в случае изменения температуры окружающего воздуха в процессе анализа (табл. 1) и топлива (табл. 2).

Как видно из табл. 1, эта поправка при 0 изменении температуры окружающего воздуха на 1 °С составляет 0,13 мл объема водорода или

АУна 0.65-0 0. мл At ос 27,5-22,5 5 и град 5 Из табл. 2 поправка при изменении номенклатуры топлива составляет 0,12 мл объема водорода на 1°С или АУн2 1,22-0 „1. мл

Л «опт tn л по U, I

toe 29,2 -19,4 9,8 ; град

0 А суммарную поправку, учитывающую изменение объема водорода в результате изменения температуры как топлива, так и окружающей среды, вычитают из замеренного объема водорода в случае увеличения

5 температуры окружающей среды и топлива и прибавляют в случае понижения этой температуры.

Таким образом, точность и достоверность пробы при определении количествен0 кого содержания воды в реактивном топливе повышается за счет расхождения между параллельными определениями до 6%; устранения дополнительного увлажнения анализируемого топлива при его кон5 такте с атмосферным воздухом, содержащимся в пробоотборнике и приборе, их предварительной продувкой сухим газом; учета поправок к изменению объема выделившегося водорода в зависимости от

изменения температуры окружающего воздуха и топлива при проведении анализа. Формула изобретения 1. Способ определения малого количественного содержания воды в реактивном топливе, включающий отбор анализируемой пробы, дозирование в нее гидрида кальция при перемешивании, осушение и измерение объема выделившегося водорода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности, отбирают дополнительную пробу в количестве, равном количеству анализируемой пробы, находящуюся в контакте с атмосферой, и измеряют ее температуру, перед отбором анализируемой пробы сосуд предварительно продувают сухим газом не мерее трех раз, гидрид кальция дозируют непосредственно в объем анализируемой пробы, а при расчете вводят температурную поправку, учитывающую изменение температуры окружающей среды и топлива.

2. Прибор для определения малого количественного содержания воды в реактивном топливе, включающий штатив, размещенные на штативе магнитную мешалку и стеклянный сосуд с пробой, дрек- сель, подсоединеный к сосуду, бюретку, подсоединенную к дрекселю и к атмосфере, уравнительную склянку, подсоединенную к бюретке, дозатор гидрида кальция, подсоединенный к сосуду с пробой и размещенный над ним, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности, он снабжен дополнительным сосудом с пробой, сообщающимся с атмосферой и

размещенным на штативе рядом с первым сосудом, термометром, размещенным в дополнительном сосуде, баллоном с сухим газом, подсоединенным к линии, соединяющей первый сосуд с дрекселем.

трубкой, соединяющей сосуд с дозатором, нижний конец которой размещен ниже уровня пробы.

Сущность изобретения: в способе определения количественного содержания воды в реактивном топливе, заключающемся в отборе пробы топлива, заполнении ею сосуда измерительного прибора, введении в нее гидрида кальция, измерении объема водорода, выделившегося из топлива в процессе химической реакции гидрида кальция с содержащейся в топливе водой, отбирают дополнительную пробу в количестве, равном количеству анализируемой пробы, находящуюся в контакте с атмосферой При фиксированной температуре перед отбором пробы пробоотборник предварительно по меньшей мере трижды продувают сухим газом, отбор пробы ведут без контакта топли

Т а б л и 1

Таблица 2