Способ определения параметров жидкостей и газов Советский патент 1978 года по МПК G01N11/08 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

Изобретение относится к ооласт контролью-иэмерительной техники и может найти применение в нефте- и газодобьтающей, нефтеперерабатьшшощей и других отраслях промышленности.

Известен шособ измерения плотности газов и жидкостей, заключающийся в том, что исследуемую пр м1ускают через измерительный мост, образованный четырьмя турбулентными сопротивлеяиякш и по сигналу, снимаемому с даагонали моста, судят о плотносш исследуемой среды П.

Однако зтот способ имеет невысокую точность в конце диапазона измерения, вызванную тем, что. чувствительность по измеряемому параметру уг ньшается по мере удаления от состояния равноъесяя ьюстовой схемы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определеш1я параметров жидкостей и газов, включающий пропускание исследуемой феды через гидравлический мост, образованный турбулентными и ламинарными дросселями, и уравновешивание моста путем изменения расхода среды через него 2. Однако и зтот способ имеет недостзгочную точность определения, так как выходной сигнал в устройстве, осуществляющем способ, зависит от дфутих параметров феды, например плотиосги.

Цель изобретения - повышение точности определения параметров жидкостей и газов.

Достигается зто тем, что измеряют расход феды и перепад давления на мосту, по которым судят о параметрах определяемой среды.

В момент равновесия мостовой схемы перепад давлений на ламиигрном дюсселе равен перепаду давлений на турбулентиом дросселе, расположенном в смежном плече мостовой схемы. Так как перепад давлений на ламинарном дросселе пропорщюнален произведению динамической вязкости на объемный расход феды, а на турбулентном произ едении квадрата объемного расхода на плотность среды, то из условия равенства этих перепадов вытекает, что объемный расход среды в момент равновесия мостовой схемы зависит только от кинематической вязкости и не завишт от абсолютных значений динамической вязкости и плотности феды и диапазона измеретия. Коэффициент пропорциональиосга межд ..бъемным расходом 362 в момент равновесия и измеряемой кинематической вязкостью определяется только конструкцией.и геометрическими размерами дросселей, входящих в схему моста. Аналогачно, отношение перелада давленшй на мосту к расходу среда через мост в момент равновесия зависит только от динамической вязкости среды и конструкции и геометрических размеров дросселей. Так как значение динамической вязкости равно произведению кинематической вязкости на плотность, то предложенный способ позволяет одновременно с вязкостью определять и плотность исследуемой среTaioiM образом, предлагаемый способ обеспечивает получение однозначной зависимости вы ходных сигналов от вход11ых и позволяет исключить влияние других, неинформатавных (жойств среды, что приводит к существенному повышению точно ста измерения. Пример. Измеряемую среду пропускают через схему гадравлического моста, образованного двумя идентичными турбулентными 1,2 и двумя идентичными ламинарными 3,4 щюсселями. Схему гидравлического моста приводят в состояние равновесия, регулируя расПри опре-.елешш кинематической вязкости с помощью устройства, реализующего пред женный способ и имеющему указанную вьш1е (сонструкцию ламинарных и турбулентных дро селей, измеренные значения расхода Q подставляются в зфавнеьше ,4 SaflEo d /. При определении динамической вязкости измеренные значения расхода 0. и перепада да лений А Р подставляются в уравнение ЛР (dl-2ot mc) .... Q12в2 Значение плотности /О вычисляется из уравнения Р-Q 4 ITT - поправка Гагенбаха, oi - коэффициент расхода ту.рбуле Н9ГО дросселя. ХОД среды при помощи автоматической следящей стстемы, состоящей из нуль-индикатора 5, злектронного блока 6 и регулируемого побудателя раетода 7. При помощи преобразователя перепада давлений 8 измеряют падение дшления на мосту. Прибором 9 регистрируют величшу кинематической вязкости исследуемой феды по сигналу пропорциональному расходу в состоянии равновесия мостовой схемы. Прибором 10 регистрируют величину динамической вязкости среды по сигналу, пропорциональному отношению перепада давлений на мосту к расходу среды через мост. Прибором 11 регистрируют плотгость исследуемой феды по сигналу равному частному от деления сигнала продорционального перепаду давлений на квадрат сигнала пропорционального расходу. При. определении предложенным способом технологических параметров турбинного масла с помощью гидравлического моста, у которого ламинарные д|юссели выполнены в виде капилляров круглого сечения длиной 0,25 м и дааметром d/ 3 , а турбулентные дроссели в виде диафрагм. типа отверстие в тонкой стенке сТ диаметром отверстия , получею) результаты, приведегшые в таблице. Как видно из приведенной таблицы отноштельная погрещность определения вязкости не превышает 1,5%, а относительная погрещность определения плотности - 2,5%. Для получения более высокой точности необходимо градуировать устройство, реализующее предложенный способ по среде с известными параметрами. На базе щ едлагаемого способа могут быть созданы промьпшленные автоматические измерители кинематической и динамической вязкости и плотности жидкостей и газов, необходимые в нефтеперерабатьшающей, нефтехимической и других отраслях промыщленности. Формула изобретения Способ определения параметров жидкостей и газов, включающий пропускание исследуемой дтеды через гидравлический мост, образованный турбулентными и ламинарными дросселями, и уравновешивание моста путем изменения расхода среды через него, отличающийс я тем, что, с целью повыщения точности определения, измеряют расход среды и перепад давления на мосту по которым судят о параметрах определяемой среды.

5625149

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

да