АВТОКЛАВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКИХ СРЕД Советский патент 1973 года по МПК G01N29/02 G01N29/22 

1

Изобретение может быть применено в приборостроении, а также в других отраслях народного хозяйства, где необходимо детальное исследование динамико-статистических закономерностей жидких сред.

Известные автоклавы, содержащие цилиндрический термостатируемый сосуд высокого давления с выходным штуцером, внутри которого расположен пьезоэлектрический преобразователь и поршень-отражатель, не имеют возможности одновременного измерения скорости распространения, коэффициента поглощения ультразвуковых волн, вязкости, диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, а также обладают недостаточной точностью измерения исследуемых параметров.

Предлагаемый автоклав отличается тем, что в нем во внутренней полости сосуда высокого давления установлен с зазором измерительный цилиндр, электрически изолированный от последнего, внутри которого расположен свободно порщень - отрал атель, выполненный полым с отверстиями в торце под углом к его оси, снабженный с другой стороны подпружиненным клапаном, при этом со стороны пьезоэлектрического преобразователя вмонтирован обтюратор, электровводы которого соединены соответственно с упомянутым пьезопреобразователем, тензодатчиком и измерительным цилиндром. Такое выполнение автоклава позволяет одновременно измерять скорость распространения, коэффициент поглощения ультразвуковых волн, диэлектрическую проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, вязкость и температуру исследуемой жидкости в широких пределах изменения давления от атмосферного до сверхвысоких, например 15000 кГ/см-, и повысить точ0 ность измерения указанных параметров.

На чертеже представлен предлагаемый автоклав.

Автоклав работает следующим образом. Ультразвуковые колебания в виде импульса необходимой длительности и частоты повторения излучаются и затем принимаются после отражения пьезоэлектрическим преобразователем 1. Отражателем ультразвуковых волн служит торцовая отшлифованная поверхность

0 порщня-отрал ателя 2, способного свободно перемещаться под действием собственной силы тяжести вдоль оси измерительного цилиндра 3, нвинченного на фторопластовое кольцо 4 кварцедержателя 5. В отшлифованном торце

5 поршня-отражателя 2 просверлены отверстия 6 под углом к его оси, а на другом торце установлен подпружиненный кланап 7, который открывается под действием собственной силы тяжести поршня-отражателя при упоре

0 в выступ 8 цилиндра 3 при максимальном

удалении от преобразователя 1. Таким образом осуществляется сообщение с объемом над поршнем-отражателем 2, что необходимо для глубокого вакуумирования. При этом значительная длина Поршня-отражателя и малый зазор между его стенками и стенками цилиндра 3 позволяет с достаточной точностью сохранять параллельность отражательной поверхности поршня и новерхности преобразователя 1, а также способствует самоюстировке при свободном падении в вязкой жидкости при строго вертикальном положении автоклава 9. При падении поршня-отражателя 2 в исследуемой жидкости отраженный ультразвуковой импульс изменяется по амплитуде и времени задержки. Измеряя изменение амплитуды импульса, время его задерл ки для определенных положений поршня-отражателя, а также фиксируя скорость изменения .времени задержки, определяют одновременно коэффициент ноглощения ультразвуковых волн, скорость распространения ультразвуковых волп и коэффициент сдвиговой вязкости. Измерение амплитуды имлульса, времени задержки и скорости изменения времени задержки осуществляется с ПОМОЩЬЮ вторичной аппаратуры (на чертеже не показана). Измерения емкости цилиндра 3, сопротивления тензодатчика 10 и э. д. с. термопары 11 осуществляются по мостовой схеме вторичной аппаратуры. Автоклав снабжен карманом 12 для термопары 11. Термостатирование ведут ультратермостатом, который подсоединяется к оливкам 13 термостатирующей рубашки 14 автоклава.

Обтюратор 15 снабжен тремя электровводами 16 для Подачи .напряжения высокой частоты на преобразователь 1, для подачи электрического сигнала «а измерительный цилиндр 3, служащий одновременно внутренней обкладкой конденсатора, для измерения давлеНИИ тензодатчика 10. На обтюратор 15 навинчивается кварцедержатель 5, который выполнен из стали и представляет собой систему крепления преобразователя 1, подачи на него напряжения высокой частоты и рассеивания

ультразвуковых волн, излучаемых тыльной стороной пьезоэлектрического преобразователя. Внутри кварцедержателя 5 под фторопластовой втулкой 17 смонтирован тензодатчик 10.

Универсальный ультразвуковой автоклав Я соединенный через штуцер 18 с системой, создающей высокое давление, монтируют на специальном станке с поворотным устройством (на чертеже не показано), позволяющим автоматически согласованно с соответствующим положением поршня-отражателя 2 поворачивать автоклав 9 на 180° в вертикальной плоскости вокруг его оси, обеспечивая цикличность процесса измерения.

Предмет изобретения

Автоклав для измерения акустических параметров жидких сред, содержащий цилиндрический термостатируемый сосуд высокого давления с входным штуцером, внутри которого расположен пьезоэлектрический преобразователь и поршень-отражатель, отличающийся тем, что, с целью одновременного измерения скорости распространения, коэффициента поглощения ультразвуковых волн, диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, вязкости и температуры исследуемой жидкости в широких пределах изменения давления от атмосферного до сверхвысоких, например 15000 кГ/см, и повышения точности измерения указанных нараметров, в нем во внутренней полости сосуда высокого давления установлен с зазором измерительный цилиндр, электрически изолированный от сосуда, внутри которого расположен свободно поршень-отражатель, вьшолненный полым с отверстиями в торце под углом к его оси, снабженный подпружиненным клапаном, при этом со стороны пьезоэлектрического преобразователя вмонтирован обтюратор, электровводы которого соединены соответственно с ньезопреобразователем, тензодатчиком и измерительным цилиндром.

//