Устройство для калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных частиц Советский патент 1982 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для создания систем калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных частиц, твердых и газообразных. Известно устройство для калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных частиц, которое представляет собой гидродинамическую систему содержащую напорный бак, успокоитель рабочий канал, вентиль для регулиров ки скорости .течения жидкости, гидроканалы, жестко соединяющие перечисле ные выше элементы устройства, бак для сбора воды, насос, гибкие шланги для соединения баков и насоса. Эта система служит для исследования течения жидкости и дисперсного соста ва взвешенных частиц , J. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных частиц, содержащее связанные между собой баки для жидкости, успокоитель, проточную кювету с оптически прозрачными боковыми стенками и генератором пузырьков, устано811енный в передней части дна кюветы, и с серией расположённых поперек кюветы в ее верхней части щелевых секций с герметичной крышкой t 2. Недостатком его является невысокая точность калибровки измерителей, обусловленная тем, что генератор пузырьков в единицу времени продуцирует мало пузырьков, поэтому калибровка длится достаточно долго, и генератор в результате электролиза быстро выходит из строя. В результате старения элек-тррдов генератора продуцируются пузырьки не постоянного дисперсного состава. Цель изобретения - повышение точности калибровки. Поставленная цель достигается тем, что генератор пузырьков выпол39 .йен в виде вертикально расположенно го сосуда с жидким реактивом и соединенного с ним гибким шлангом с зажимом металлического стержня, при этом сосуд герметично связан с кюветой через, щель, выполненную в середине дна кюветы перпендикулярно потоку, причем ширина щели не больше ширины секции, а длина - не боле 1/5 ширины кюветы. Такая конструкция генератора поз .воляет получить заданный размер пузырьков путем подбора концентрации химического реактива и стержня при этом получают необходимое для калиб ровки количество пузырьков. Пузырьк из генератора через щель попадают в середину потока, что дает возможнос уменьшить погрешность при измерении скорости пузырька, а в дальнейшем достаточно точно определить его раз мер. На Оиг.1 схематически изображено описываемое устройство на фиг.2 проточная оптическая кювета с генератором пузырьков, сечениеJ на фиг.З - вид А-А на фиг.2. Устройство состоит из напорного бака 1, успокоителя 2, проточной кю веты 3 для жидкости с оптически про рачными боковыми стенками, вентиля А, бака 5 для сбора воды, соединенных последовательно между собой жидкими гидроканалами 6 и нас9са 7 Баки соединены между собой и насосом гибкими шлангами 8. Под дном 9 передней части кюветы 3 помещен генератор 10 пузырьков, включающий в себя сосуд 11 с реактивом 12, металлический стержень 13, гибкий шланг 14 с зажимом 15, нижняя часть которого заполняется водой 16. Над каналом 17 (фиг.З) проточной кюветы 3 перпендикулярно ее продольной оси установлены вертикальные перегородки 18, закрытые крышкой 19, огражденные с четырех сторон прозрачными стенками 20. При этом образуются Щелевые секции 21 для сбора пузырьков.. Устройство работает следующим образом. Перед калибровкой измерителя устройство приводят в состояние гоТов ности. Для этого генератор пузырьков заливают водой 1б для того, чтобы ис ключить воздух из резинового шланга И. Пережимают шланг 1 зажимом 15. 1 Вытесненную воду сливают из генератора. В сосуд 11 наливают реактив 12 (им могут быть слабые растворы кислоты или щелочей). Далее генератор герметично устанавливают под щелью 2б в дне кюветы 3. Наливают баки 1 и 5 дистиллированной водой, после чего заполняют проточную кювету-3 водой, при этом приоткрывают крышку 19. После полного заполнения щелевых секций 21 водой крышку 19 герметично закрывают и устанавливают вентилями определенную скорость жидкости в кювете предварительно включив насос 7.Калибруемый прибор 22, состоящий из приемной 23 и передающей 2k частей устанавливают около кюветы 3 так, чтобы луч 25, идущий от передающей к приемной камере, пересекал канал 17 кюветы.3 и охватьшал все пузырьки, всплывающие из щели. После такой подготовительной работы включают калибруемый измеритель 22 и генератор 10 пузырьков, которые рассеиваются потоком жидкости и попадают в секции 21. .... ,. В процессе работы генератора известным регистрирующим прибором скорость всплывания пузырьКОВ в отдельные секции, а по формуле Стокса - их диаметр. Незадолго до полного заполнения самой быстронаполняемой секции выключают генератор, фотоаппаратом регистрируют распределение менисков в секциях и определяют количество частиц, прошедших в секции за время работы генератора, характеризующее спектр дисперсной фазы по размерам. Разделив это распределение на время работы генератора, получаем определенное распределение по размерам пузырьков, с которым .(Сравнивают результат, полученный калибруемым прибором, и вводят в показания прибора корректировку. Изменяя концентрацию реактива, размеры и материал стержня, а также скорость движения жидкости в проточ- . ной кювете, получают определенное распределение дисперсной фазы по размерам в широких динамических диапазонах-как по числу частиц, так и по их .размерам, что значительно сокращает длительность получения дисперсной фазы по сравнению с известными, где пузырьки получают с помощью электролиза. Однако из основных преимуществ предлагаемого устройства состоит в том, что дисперсный состав пузырьков, продуцириуемых генератором в единицу времени, постоянен, так как плои4адь поперечного сечения стержня остается неизменна. 8 результате точность повышается, так как в секции попадает в единицу времени достаточное коли.чество пузырьков и определенного размера. Формула изобретения Устройство для калибровки измери телей дисперсного состава взвешенны частиц, содержащее проточную кювету со щелевыми секциями и генератор пу ,зырьков, обличающееся тем, что с целью повышения точности калибровки, генератор пузырьков вы1гюлнен в виде вертикально расположенных сосуда с жидким реактивом и соединенного с ними гибким шлангом с зажимом металлического стержня, . при этом сосуд герметично связан с кюветой через щель, выполненную в середине дна кюветы перпендикулярно потоку, причем ширина щели не боль ше ширины секции, а длина - не больше 1/5 ширины кюветы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Домаратцкий А.Н. и др. Сравнение показаний лазерного допплеровского измерителя скорости и термопнемометра в следе за цилиндром.- Прикладная механика и техническая физика на 1972, выпуск 1, с.126-128. 2.Авторское свидетельство СССР f, fi9f662, кл. G 01 N 15/02, 1975 (прототип).