Анализатор радиирующей способности жидких топлив Советский патент 1980 года по МПК G01J5/00 G01N25/00 

Изобретение относится к области анализа физике-хи 5ических свойств и показателей качества жкдккх топпив и предназначено для объективного определения радиирующей способности жид1-сР1х т пево-. дородных топпив в гфоцессе сгорания, Изобретение может быть использовано для контроля радиирующей способности в процессах производства и хранения реактивных и ракетных топпив, а также при. проведении научных исследований. Известен анализатор радиирующей спо собности, определяющий радиирующую способность топлив по люминометрическо му числу, при котором топливо сжкгаегс в горелка, установленной в камере. На боковой поверхности камеры имеется ок но, в котором расположен фотоприемник с зеленожелтым светофильтром, а над пламенем камеры расположен термоприем ник. Радиируюдая способность топлива определяется по величине температуры газов над пламенем при одной и той же Ент5нсивнссг1 зелвножел ТОГО его свечеНЯй jlj . Однако а згоя; устройстве измерение радикрующей способности осуществляется в узком диапазоне длШ волн видимого спектра, з то время как светящееся пламя излучает тепловую энергию по всей BHs;- v oft и 6,nir i-;iiejj га1фра1ф1асной области спектра. Это уменьшает достоверность икфо эглации. Наиболее близким по технической суш-ностн к предложенпому является анали затор радшгоующей способности жидких топлив, содержащий цилиндрическую камеру, в шгжгней части которой установлена горелка, соединенная с трубопроводами для подачи топлива и воз духа, термопару, расположенн Ю над горелкой, приемник излучения, расположенный в боковойстешсе камеры, и потенциометр 2 , Однако это устройство имеет недостаточный диапазон измерения величин радиирующе}5 способности, поскольку измерение проводится только в области длин волн видимого спектра. Цель изобретения - упрощение конструкции. Это достигается тем, что приемник излучения представляет собой батарею термопар, горячие спаи которых размещены в сквозных отверстиях, выполненных в боковой стенке камеры. На фиг. 1 представлена функциональная схема анализатора радиирующей способности жидких топлив на фиг. 2 - кон струкция батареи термопар на фиг. 3 сигналы термоприемников и запоминающих устройств. Измерительная ячейка анализатора радиирующей способности жидких топлив представляет собой камеру 1, на дне которой уста:новлена горелка 2 (внутренний диаметр горелки 2 мм). Над горелкой на высоте, превыщающей в 5 раз высоту пламени, установлена термопара 3, а в боковой стенке камеры 1 на уровне пламени в отверстиях расположены десять термопар, составляющих батарею 4. Каждая термопара укреплена на боковой стен ке с помощью фарфоровых бус. Через шту цер 5 и 6 в камеру соответствевно посту пае т воздух и горючий газ {бытовой газ или водород). Для испарения.анализируемого жидкого топлива служит испар тель 7, температура которого равна 350 С, а для обеспечения времени между вводом пробы и ее поступлением в горелку, необходимого для завершения пе реходных процессов, связанных с вводом и испарением пробы, служит трубка 8, расположенная в термостате 9. Температура.термостата поддерживается равной 35О С. Термопара 3- соединена с измерительной схемой 10, служащей для подавления начального уровня сигнала термопары 3 и масштабирования сигнала Выход измерительной схемы 10 соединен через усилитель 11 и запоминающее устройство 12 со входом делитель делительного устройства 13. Батарея термопар 4 соединена с измерительной схемой 14, служащей для подавления начального сигнала термобатареи 4 и масштабирования сигнала. Выход измерительной схемы 14 соединяется через усилитель 15 и запоминающее устройство 16 со входом делимое делительного устройства 13. Выход делительного устройства соединен с потенциометром 17. Воздух подается в ячейку анализатора через редуктор 18, дроссель 19 и ротаметр 20. а в горелку ОН подводится от того же редуктора через дроссель 21, ротаметр 22, испаритель 7 и трубку 8. Давление воздуха контролируется манометром 23. Горючий газ подается в горелку через редуктор 24, регулятор расхода 25 и ротаметр 26. Манометр 27 служит для контроля давления горючего газа после редуктора. Ввод анализируемого вещества осуществляется шприцем 28. Диализатор радиирующей способности работает следующим образом. В пламени горелки 2 непрерывно сгорает горючий газ. Для поддержания горения в камеру анализатора также непрерывно подается воздух. Шприцем 28 в испаритель 7 путем прокладывания резиновой прокладки испарителя вводится проба анализируемого нефтепродукта в объеме 4-6 микролитров. Эта проба испаряется, затем подхватывается потоком воздуха (газ-носитель), поступающего в испаритель из дросселя 21, и транспортируется через трубку 8 в горелку 2 анализатора. В горелке анализируемое вещество сгорает в пламени горючего газа. При этом увеличивается температура термопары 3 и термобатареи 4. Причем, если термопара 3 расположена на высоте, превышающей в пять раз высоту пламени, то изменение температуры термопары при постоянном объеме пробы однозначно оп- ределяется низшей теплотой сгорания анализируемого вещества. Изменение температуры термобатареи определяется светимостью анализируемого вещества, причем ввиду отсутствия фильтров перед термопарами батареи, они поглощают излучение по всей видимой и инфракрасной области спектра. Так как термопара 3 и батарея 4 соединены соответственно с измерительными схемами 10 и 14, которые подавляют постоянную составляющую сигналов, то на выходе схем 10 и 14 сигналы имеют форму импульсов (см.фиг. 36 и За соответственно). Выходные сигналы с измеритель ных схем 14 и 10 усиливаются в К раз в усилителях 15 и 11 (см. фиг. Зв и Зг), а затем поступают в запоминающие устройства 16 и 12, которые перед вводом дозы включаются в режим работы запоминание. Устройства 16 и 12 запоминают амплитуды импульса тормобатареи 4 и термопары3.-Выходные сигналы U(, и J запоминающих устройств 16 и 12 имеют форму, показанную соответственно на .фиг. Зв и Зг. Далее вычислительное усгройсгво 13 осуществляет деление сигнала запоминающего устройства 16 на сигнал запоминающего устройства 12, а показывающий потенциометр 17 производит измерение выходного сигна ла вычислительного устройства. После считывания результата измерения по шкале потенциометра 17 информация о величинах амплитуд импульсов, хранящихся в запоминающих устройствах может быть стерта. Для этого запоминающие устройства включаются в режим стирненне (см. задний фронт сигналов на рис, Зв и Зг). При повторных анализах описанные выше операции повторяются. Ввиду того, что сигнал термобатареи 4 определяется количеством энергии переданной излучением стенкам камеры, а сигнал термопары 3 пропорционален низшей теплоте сгорания топлива, отношение Е первого сигнала ко второму j-Vig определяет собой долю тепла, излучаемого пламенем, от общего тепла, выделившегося при сгорании анализируемого вещества.

Предлагаемый прибор может найти широкое применение при контроле процессов производства, хранения и компаунидирования топлив, так как измеряемое им отношение Е является очень важным показателем последних. Особенно важным является этот показатель для реактивных

и ракетных тогшив, так как им определяется теплонапряженнос ть стенок камеры сгорания.

Формула изобретения

Анализатор /радшфующей способности жидких ГОШ1ИВ, содержащий цилиндрическую камеру, в нижней части которой установлена горелка, соединенная с трубопроводами для подачи топлива и воздуха, термопару, расположенную над горелкой, приемник излучения, расположенный в боковой части камеры, и погенпиометр, отличающийся тем, чго, с целью упрощения ковбструкцин, приемник излучения предсгавляет собой батарею термопар, горячие спав которых размешевы в

сквозных отверстиях, выполненных в боковой стешсе камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Беленин В. В. и Эрих В. И. Технический анализ нефти и нефтепродуктов и газа, М., Кимин, 1965, с. 161. 2. Чертков Я. Б. Современные и перспективные углеводородные реактявнь1е и дизельные топливаТ, М., 1968, с. 304 (прототип).

i/J.f