Устройство для определения статической составляющей кавитационного запаса потока жидкости и концентрации растворенного в ней газа Советский патент 1982 года по МПК G01N7/14 

мере определяется температурой окружающей среды и может быть существенно шоке TeMnepatypbi рабочей жидкости, омы веющей датчик. В .этом пэтучае на паразитного объема имеет место интенсивный процесс конденс шга пара, связанный с поглощением большого количества тепла, а, следовательно, приводящий к существенному падению температуры паровой фазы и давления в ней. В итоге давление в паровой фазе камеры для анализируемой жидк1эсти может . су- шественно отличаться от давления насыщенного пара жидкости в потоке, и это отличие, выраженное в метрах столба жидкости, является абсолютной погреньностью измерентю статической составляющей кавитационного запаса потока жидкости. Вследствие неодинаковости паразитны объемов эталонной «амеры и камеры для анализируемой жидкости эффект паразитного объема неодинаков дгю указанных камер, что обуславливает погрешность определения концентрации таза, растворе ,ного в анализируемой жидкости. С целью достижения максимальной идентичности составов жидкости в камере и в потоке обычно образуют, очень малый объем паровой фазы в камере ( 1% объема камеры) так что паразитный объем может составить существенную часть или даже весь объем паровой фазы в камере, откуда следует, что погрешностр измерения, обусловленные паразитным объемо могут быть очень велики. Указанные погрешности весьма нестабильны вследстви Тюстабшшности температуры окружающей среды и условий теплообмена с ней паразитного объема. Кроме того, наличие паразитного объема приводит .к . увеличению тепловой инерционности устройства, поскольку этот объем прогревается до стациона1 ного состояния значительно дольше, чем сам датчик, ибо этот осуществляется за счет конденсации пара на,стен ках объема, т.е. процесса, гораздо менее интенсивного, чем процесс теш1оой 1ена датчика с омывающей его жидкостью, затем этот прогрев вторичен по отношению к прогреву датчика, т.е. сначала должен прогреться датчик, а уже затем от пара в нем прогревается паразитный объем. Цепь взобретения - повышение точности определения за счет усттмненвя влияния телшературы частей соединитель ных трубок, не оъ ываемых исследуемым потоком, на температуру паровой фазы в датчике. Поставленная цель достигаетсй тем, что в известном устройстве, включающем тр5гбопровод с анализируемой жидкостью, помещенный в трубопровод датчик с камерами для эталонной и анализируемой жидкостей, дифманометр, подсоединенный к камерам, ди4манометр, соединенный с трубопроводом и камерой для анализируемой жидкости, соединительные трубки для заливки и слива жидкостей и трубки сброса паровой фазы, входнъ1е конпы которых размещены в верхней части камер, все трубки сброса и трубки для залива и слива подключены к камерам и трубопро-воду с анализируемой жидкостью в нтасней их части. При этом входной конец трубок сброса паровой фазы имеет выточку с проход- ным сечением, равным гающади поперечного сечения трубки, или загнут.под углом 9О°, имеет длину, равную радиусу изгиба от оси трубки и расположен вдоль оси камеры. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 входной конец трубок сброса паровоК фазы с выточкой; на фиг. 3 - то; же, fc загнутым концом. Устройство содержит трубопровод 1 с анализируемой жидкостью, помещенный в трубопровод датчик 2 с камерой 3 для эталонной жидкости и такой же камерой 4 для анализируемой жидкости, дифференциальный манометр 5, соединенный с этими камерами, дифференциальный манометр 6, соединенный с трубопроводом 1 и камерой 4 для анализируемой жидкости, трубок заправки 7, дренажа 8 и сброса газовой фазы 9, запорные органы 10-15. Входное отверстие трубки 9 сброса газовой фазы расположено в самой версней точке каждой камеры. Конечный участок трубки сброса 9 га зовой фазы может быть выполнен следующим образом: трубка упирается своим концом в самую верхнюю точку камеры и имеет на этом конце выточку с проходным сечением, равным площади поперечного сечения трубки; трубка упирается своим концом в самую верхнюю точку камеры, а на этом конце изогнута под Згглс ЭО, обрезана на расстоянии радиуса взгйба от оси трубки и ориентирована осью изогнутой части вдоль оси камеры. Устройство работает следующим образом. При помощи запорвых органов 10 и . 11 в камеру 3 подают этапрнную жидкость, которая заполняет камеру снизу вверх, вытесняя газовую подушку и промывая камеру. Затем запорные органы 10 и 11 закрывают и при помощи запорных органов 12 спивают из камеры 3 до зированный объем жидкости, образуя в камере паровую фазу, Анапогично, попьзуясь сначала запорными органами 13 и 14,а затем 15, заправляют исследуемой жидкостью камеру 4. Поскольку объемы камер 3 и 4 одинаковы, и объемы, заклю ченные между запорными органами 12 и 15,также одинаковы, то и соотношение пар-жидкость в камерах 3 и 4 одинаково, что обеспечивает возможность градуировки дифференциального манометра 5 в единицах концентрации растворенного в жидкости газа. При протекании по трубопроводу 1 анализируемой жидкости дифференциальный манометр 6 показывает величину разнооти давления в потоке исследуемой жидкос ти и давления ее насыщенного irapa в камере 4, т.е. характеризует статическую составляющую кавитационного запаса потока жидкости. Вся паровая фаза скашп вается в верхней части датчика 2 и, еледовательро, принимает температуру ис-. следуемой жидкости, омывающей датчик. Весь паразитный объем заполнен жидкостью, температура которой, вследствие теплообмена с окружакицей средой, ниже температуры исследуемой жидкости в потоке и в датчике 2.

При таком расположении горячих и хоТ1ОДНЫХ опоев жидкости (горячие вверху, холодные внюу) конвективный теплои массоо ен между.ними отсутствует, а имеет место тепло- и массоойлен. лишь по диффузионному механизму, который ничтожно мал. Таким образом, в I предлагаемом устройстве паразитный

оси камеры.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

М« 808909, кл. G 01 N 7/14, 28.02.81.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке №2834856/25-06, кл. Q.Ol N 7/14, 11.02.8О. объем не оказывает влияния на давление насыщенного пара в камерах датчика. .Формула изОбретения 1. Устройство для определения статической составляющей кавитааионного запаса потока жидкости и концентрации растворенного в ней газа, включающее трубопровод с анализируемой жидкостью, помещенный в трубопровод датчик с камерами для эталонной и анализируемой жидкостей, ди манометр, подсоединенный к камерам, дифманометр, соединенный с трубопроводом и камерой для анализируемой жидкости, соединительные трубки дпя заливки и слива жидкостей и трубки сброса паровой фазы, входные концы которых размещены в верхней части камер, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения за счет устранения влияния температуры частей соединительных трубок, не омываемых исследуемым потоком, на температуру паровой фазы в датчике, все трубки сброса и трубки для залива и слива подключены к камерам и трубопроводу с аналвзируемой жидкостью в нижней их части, 2. Устройство по п. 1,отличаю щ е е с я тем, что. входв(ой конец трубок сброса пгаровой фазы имеет выточку с проходным сечением, равным площади поперечного сечения трубки. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что входной конец трубок сброса паровой фазы загнут под углам 90°, имее-с-длину, равную радиусу изгиба От оси трубки и расположен вдоль

Фи2.г