Устройство для определения объемного содержания нерастворенного газа в исследуемой жидкости Советский патент 1982 года по МПК G01N7/00 G01N33/22 

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано для определения объемного содержания нераастворенного газа, содержащегося в рабочей жидкости гидроприводов. Известно устройство для определения свободного газа в сепарированной нефти, основанное на сжатии газожидкостной смеси до полного растворения газа в жидкости. Устройство состоит из. запорно-отсекающего узла, выполненного из двух цилиндрических кранов соединенных между собой камерой сжатия, что позволяет одновременно отсечь пробу на -входе и выходе из камеры сжа тия . tl}. Однако это устройство не обладает достаточной точностью, поскольку для получения данных о содержании нерастворенного газа необходимо знать начальное давление сжатия, а также необходимо контролировать изменение давления в камере сжатия в процессе измерения, для чего к камере сжатия подключен манометр. Установка манометра вносит дополнительную погрешност в результате измерения, так как практически невозможно полностью удалить из него и из подводящего к нему канала воздух. Установка данного устройства в гидролинию вызовет в ней повышение давления, так как известное устройство представляет собой значительное гидравлическое сопротивление, что приводит к изменению действительного содержания нерастворенного газа в рабочей- жидкости. Кроме этого, газожидкостная смесь, проходя через камеру сжатия, совершает два поворота на 90, что может способствовать образованию зон завихрения и накапливанию в них нерастворенного газа. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является установка для определения количества нерастворенного газа в исследуемой жидкости, которая состоит из корпуса с основным и обводным каналами, двух параллельных плунжеров с поперечными отверстиями, имеющими возможность перекрытия каналов при перемещении их в вертикальной плоскости и образующими при этом камеру сжатия в основном канале, в которую входит плунжер, соединенный с регистрирующим прибором и предназначенный для сжатия отсечной пробы газожидкостной смеси. В одном из отсеченных плунжеров имеется Г-образный канал для кратковременного соединения камеры сжатия с атмосферой при отсечении пробы, что позволяет упростить процесс определения содер жания нерастворенного газа в исследуемой жидкости. Определение количества неравтворенного газа основано на изменении объема газожидкостной смеси при ее сжатии до полного растворения газа в жидкости. Объем газа, растворивше гося в жидкости, определяется объем плунжера, введенного -в камеру сжатия 2 . Но величина объема вводимого плу жера, а следовательно, и количество нерастворенного газа, которое можно измерить известной установкой, огра ничены, так как в ней камера сжатия с целью повышения точности измерени путем улучшения, условий отбора пробы представляет собой часть гидроли- НИИ с диаметром, равным диаметру гид ролинии, в которую она установлена. Поэтому недостатком известной установки является ограниченный диапа зон измерения количества нерастворе ного газа. . Цель изобретения - расширение ди апазона измерения количества нераст воренного газа при сохранении высокой степени точности измерения. Поставленная цель достигается тем что в известном устройстве, включающ корпус, два параллельных плунжера о поперечными отве.рстиями, при этом в одном из плунжеров выполнен продольный канал, размещенные между плунжерами камеру сжатия и поршень с двухсторонним uJTOKOM, и регистрирующий прибор, поршень с двухсторонним штоком выполнен полым и размеще в камере сжатия. На чертеже показано устройство, общий вид. Устройство состоит из корпуса 1, внутри которого расположен поршень 2 с двухсторонним полым штоком 3 с диаметром поЛости, равным диаметру гидролинии 4, в которую помещено устройство. Одн из сторон полого штока 3 выполнена длиннее другой и жестко соединена -вне корпуса 1 с плунжерной парой 5, которая посредством подвижной связи (не показана) соединена с гидролинией 4. Шток 3 с короткой стороны вместе с поршнем расположены в корпусе 1 с возможностью перемещения внутри корпуса 1 в сторону плунжерной пары 6, которая жестко прикреплена к корпусу 1 и к гидролинии 4 и допускает подсоединение обйоДного канала 7, параллельного гидролинии 4. Поршень 2 с двухсторонним полым штоком 3 жестко связаны с регистрирующим прибором 8 Камера 9 сжатия образована полостями в штоке 3 и камере 1. Бак 10 соединен с ручным насосом 11. Ручной насос 11 соединен с гидрораспределителем 12 с переливным клапаном 13 и манометром 14. Измерение объемного содержания нерастворенного газа в жидкости производится предлагае1«йлм устройством следующим образом.. Устройство устанавливается последовательно в гидролинию 4 и движущаяся по ней исследуемая жидкость протекает через устройство, как показано на чертеже стрелками. В случае подсоединения обводного канала 7 он является перекрытым плунжерной парой 6. При перемещении плунжеров плунжерных пар 5 и 6 вверх перекрывается движущийся через устройство поток жидкости, но одновременно открывающийся обводной канал 7 позволяет потоку жидкости двигаться параллельно устройству. При этом между плунжерами плунжерных пар 5 и б образуется камера сжатия 9, которая заполнена пробой исследуемой жидкости, находящейся под атмосферным давлением, так как отсеченная в камере сжатия 9 проба жидкости кратковременно соединяется с атмосферной посредством продольного паза в плунжере плунжерной пары 6 при его перемещении. Затем производится сжатие пробы путем подачи жидкости из бака 10 ручным насосом 11 через распределитель 12 под поршень 2, вызывая его перемещение вместе с полым штоком 3 в корпусе 1. Величина давления сжатия контролируется по манометру 14 и выдерживается постоянной благодаря работе ручного насоса 11 и переливного клапана 13. Время выдерживания пробы под давлением, необходимое для полного растворения газа в жидкости, выбирается согласно имеющимся результатаии по растворению газов в жидкостях. После растворения газа в жидкости с регистрирующего прибора 8 снимаются показания о ходе штока 3. По величине хода штока 3 определяется объем газа, растворившегося при сжатии пробы. Этот объем и является искомым объемом нерастворенного газа, содержащимся в исследуемой жидкости в момент от.бора пробы и приведенным к атмосферному давлению. Предлагаемое устройство увеличивает диапазон измерения количества нерастворенного газа при сохранении высокой степени точности измерения, это позволяет расширить область его применения, и наряду с контролем за содержанием нерастворенного газа, по-явление которого обусловлено кавитацией рабочей жидкости в элементах объемного гидропривода и характеризуется объемом нерастворенного газа, не превышающем 10-13% объема жидкости, предлагаемое-устройство можно использоватуь для установления факта подсхэса воздуха, например, гидронасосом.

Формула изобретения

Устройство для определения объем- 5 ного содержания нерастворенного газа в исследуемой жидкости, включающее кррпус, два параллельных плунжера с поперечными отверстиями, при этом в одном из плунжеров выполнен продоль- 10 ный канал, размещенные между плунжерами камеру сжатия и поршень с двухсторонним штоком, и регистрирухяций , прибор, отличающееся тем , что, с целью расширения диапазона из-, мерения при сохранении высокой степени точности, поршень с двухсторонним штоком выполнен полым и размещен в камере сжатия.

Источни1(и информации, принятые во внимание при кспертиэе

1.Авторское свидетельство СССР № 638138, кл. G 01 N 33/22, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР 767620, кл. G 01 N 7/00, 1980.