Устройство для определения пенообразующей способности растворов пенообразователей Советский патент 1982 года по МПК G01N15/00 

1

Изобретение относится к пожаротушению, в частности к определению пенообразующих свойств пенообразователей для тушения пожаров и может быть использовано для изучения пеиообразующих свойств поверхностно-активных вешеств. используемых для создания мокчцих средств.

Известно устройство для определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных растворах, содержащее кольцевуо ванну Ленгмюра с подвижным барьером и пластинкой Вильгельма,при этом в ванне выполнены две поперечные перегородки, одна из которых начиная от внутреннего кольцевого €орта ванны, имеет выпуклый участок, обращенный выпуклостью к рабочему отсеку р.

Недостатком этого устройства является громоздкость и сложность.конструкции, а также низкое качество оценки вспен и вающей способности различных по составу продуктов вследствие небольшого объема образующейся пены.

Известно также устройство для определения пенообразования растворов, содержащее емкость, которая делится концентрическим каркасом из цилиндрических пластин на радиально расположенные концентрические камеры. В стенках концентрических камер имеются отверстия для прохода пены. Газ подается в наиболее дальнюю концентрическую камеру и приводит в движение жидкость Г2.

Недостатком такого устройства, связанного с диспергированием воздуха, под слоем раствора через пористые фильтры, является возможность частич кого вспенивания испытуемого раствора пенообразователя, что не позволяет выявить истинные пенообразующие свойства его, а это особенно важно для растворов пенообразователей, используемых при пожаротушении и представлящих собой сложные многокомпонентные композиции. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения пенообра зующей способности растворов пенообразователей, содержащее пеногенератор, пенопроаод, емкость для сбора пены и регистратор З. Недостатком известного устройства является низкая производительность снятия замеров, связанная с периодическим взвешиванием и определением точного объема собранной пены, невозможностью беспрерывного снятия характеристик пенообразующих растворов и низкая точность измерений вследствие трудности отделения пеносборнике воздушных каверн от однородной пены. Цель изобретения - повышение точ ности и скорости измерения пенообразующей способности растворов пено образователей, характеризуемой коэф фициентом использования воздуха и к эффициентом пенообоазования. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнитель ной емкостью, герметично связанной посредством пенопровода с основной емкостью, блоком коррекции, дйтчиком кратности пены, установленным в пенопроводе и подключенным к одному из входов блока коррекции, блоком сравнения, блоком поддержания перепада давления , входы которого связаны посредством воздухопро водов с выходами емкостей, а выходы с блоком сравнения, соединенным сво им выходом с другим входом блока ко рекции, выход которого подключен к регистратору. На чертеже представлена блок-схе ма устройства для определения пенообразующей способности растворов. Устройство состоит из пеногенера тора 1, включающего в себя распыли тель 2 и пенообразую15иё сетки 3, пе нопровода , датчика 5 измерителя кратности пены, установленного в пе нопроволе t, емкости б и дополнительной емкости 7 для сбора пены, содержащей пеноразрушагощий раствор 8,и герметично соединенные с пенопроводом 1 штуцерами Э. Воздухопроводы 10 и 11 соединяют емкости 6 и 7 для сбора пены с блоком 12 поддерж ния перепада давления между емкостя ми 6 и 7, соединенными с электронным блоком 13 сравнения расхода воз/яуха. Блок 13 сравнения расхода возду-: ха связан с блоком И коррекции,.внход которого подключен к регистрато ру 15. Устройство работает с 1едующим образом. Раствор исследуемого пенообразователя и воздух под избыточным давлением подается в распылитель 2 пеногенератора 1. Раствор вспенивается . на сетках 3 в определенном диапазоне скоростей воздушного потока и поступеет в виде пены в пенопровод 4. Из пенопровода k пена поступает в емкость 6 для сбора пены и дополнительную емкость 7, где разрушается под действием пеноразрушающего раствора 8. Освобожденный в результате разрушения пены воздух из ёмкостей 6 и 7 по воздухопроводам 10 и 11 поступает в блок 12 поддержания перепада давления. Этот перепад давления обеспечивает постоянную скорость прохождения пены через измерительные электроды датчика 5. Давление в пенопроводе 4 за измерительными электродами датчика 5 и в дополнительной емкости 7 будет заведомо больше, чем в емкости 6 по следующим причинам: перепад давления создается градиентом давления за счет трения пены по пенопроводу ; емкости 6 и 7 герметично соединены пенопроводом, но каждая в отдельности емкость сообщается с атмосферой посредством воздухопроводов 10 и 11; проходное сечение воздухопровода 10 в блоке 12 больше, чем в воздухопроводе 11. Поскольку давление емкости 7 больше, чем в емкости 6 ,а каверны воздуха слабо связаны с основной массой пены, то они легко выдавливаются из общего потока в емкость 6, т.е. в зону с наименьшим давлением. Из блока 12 воздух по воздухопроводам 10 и 11 поступает в блок 13 сравнения, в котором происходит измерение расхода воздуха, идущего на пенообразование, и неусвоенного воздуха. Блок 13 сравнения содержит два расходомера, установленные соответственно на воздухопроводах 10 и 11, с электрическим выходным сигналом, в качестве которого могут быть использованы любые другие типы расходомеров с электрическим выходным сигналом. Полученные электрические сигналы с обеих расходомеров поступают в блок И коррекции, состоящий из двух электронных аналоговых ячеек и измерителя кратности пены. Сигналы с расходомеров обрабатываются в первой аналоговой ячейке, рещающей уравнение определения коэффициента использования воздуха, va ; z где В - коэффициент использования воздуха; V. - расход воздуха, вошедшего в пену (емкость 7); V - расход неусвоенного воздуха (емкость 6). Выходной сигнал из первой аналого вой ячейки поступает на вторую анало говую ячейку X на регистратор- 15. На второй вход второй аналоговой ячейки блока коррекции I поступает си1- нал с датчика 5 измерителя кратности пены. Во второй ячейке решается урав нение по определению коэффициента пенообразования .В.Коп, где П - коэффициент пенообразования; а - коэффициент пропорциональност В - коэффициент использования воздуха; К(л|- кратность пены. Выход со второй аналоговой ячейки также поступает на регистратор 15, который представляет собой многоточе ный компенсационный потенциометр КСП-4 или любой другой записывающий прибор в функции времени. Кроме того регистратор на 15 в зависимости от условий.эксперимента может дополнительно подаваться сигнал от датчи- ка 5 измерителя кратности пены. Применение изобретения позволит повысить точность определения коэффициентов использования воздуха и коэффициента пенообразования в среднем на , кроме того, производительность труда повысить в 7 раз. Формула изобретения Устройство для определения пено- , образуюц)ей способности растворов пенообразователей ,содержащее пеногенератор, пенопровод, емкость для сбора пены и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и скорости измерения, оно снабжено дополнительной емкостью , герметично связанной посредством пенопровода с основной емкостью, блоком коррекции, датчиком кратности пены, установленным в пенопроводе и подключенным к одному из входов блока коррекции, блоком сравнения, блоком поддержания перепада давления, входы которого связаны посредством воздухопроводов с выходами емкостей, а выходы связаны с блоком сравнения, соединенным своим выходом с другим входом блока коррекции j выход которого подключен к регистратору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР И 783655, кл. G 01 N 13/02, 1979. 2.Патент США Н 07302, кл, 252-359R, 1976. 3.Сравнительная оценка пенообразующей способности поверхностноактивных веществ, Экспресс-информация, сер, 2, Пожарная техника и тушение пожаров, вып. 50, М,,197.

5ff3jyx РастВор

Am Am