Устройство для определения толщины слоя плавающей жидкости Советский патент 1982 года по МПК G01N33/18 C02F1/40 C02F103/08 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть исполь- зовано для замера толщины слоя жидкости меньшей плотности, плавающей на поверхности жидкости большей плот ности, в частности, для измерения толщины пленочной нефти на поверхности воды. Известен уровнемер, позволяющий измерять толщину слоя нефтепродук- тов на поверхности воды, основанный на измерении толщины неэлектропроводной жидкости, плавающей на поверх ности электропроводной жидкости. Уровнемер содержит выполненный из магнитного материала направляющий стержень, на котором установлен поплавок с размещенным внутри электромагнитом. Обмотка электромагнита подключена к электрической системе сигнализации включающей самоблокирующее реле, под ключенное к выходу усилителя, и сигнальную лампу. Замер толщины пленки производится визуально по магнитному стержню с нанесенной на него шка. ЛОЙ tl. Однако таким уравнемером измерение толщины тонких слоев плавающей жидкости не представляется возможным вследствие погружения поплавка от веса устройства в измеряемый слой жидкости. Кроме того, в зависимости от плотности нефтепродукта и температуры точность замера толщины слоя плавающей жидкости будет изменяться в широких пределах, поскольку Архимедова сила для различных нефтепродуктов различна и плотность меняется от температуры. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения величины нефтяного загрязнения на поверхности воды, содержащее отсекатель, выполненный в виде колокола, клапан и над ним градуированную трубку.. Устройство работает следующим образом. Нефтяные загрязнения на поверхности воды запираются колоколом и в результате погружения устройства поступают в градуированную трубку, в которой определяется толщина слоя загрязнения, через клапан, закрывающийся после погружения в воду t. Недостатком устройства является, то что не фиксируется по шкале прибора нижняя граница раздела фаз во да-нефть, что затрудняет непосредственный отсчет толщины слоя плавающей жидкости. Точность данного устройства зависит от площади нижнего торца колокола за счет того, что часть слоя нефтяного загрязнения в момент отсечения выталкивается за колокол, что снижает точность измерения, Кроме того, устройство работает при обязательном погружении его в слой нефтяного загрязнения и воды на глубину выше клапана, тем самым исключается возможность применения прибора при глубинах, меньших этой высоты. Таким образом, устройство при малых глубинах не применимо. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства и расширение диапазона измерения, обеспечение возможности измерения толщины слоя жидкости меньшей плотности, пла вающей на поверхности жидкости большей плотности, при малой глубине погружения . Поставленная цель достигается тем что в устройстве, включающем отсекатель, измерительную труьку со шкалой и клапан, отсекатель выполнен многосекционным из соединенных друг с дру гом конусообразных элементов, клапан установлен над измерительной трубкой которая снабжена приспособлением для создания вакуума. Нижний торец каждого из конусообразных элементов отсекателя выполнен заостренным. Установка клапана над измерительной трубкой со шкалой исключает необ ходимость глубокого погружения прибора в жидкости, поскольку после отсечения подъем жидкостей для замера толщины слоя по шкале осуществляется за счет создания разрежения в плоскости измерительной системы. Следовательно, устройство позволяет замерять толщину слоя жидкости меньшей плотности, плавающей на поверхности Э ЖИДКОСТИ большей полотности, уже при незначительной глубине последней, А выполнение нижних торцов секций отсекателя заостренными исключает возможность выдавливания отсекаемой н;йдкости кольцевой частью нижнего терца секций отсекателя наружу, чем повышается точность измерения Выполнение отсекателя сменным многосек ционным и изм8р1;тельных трубок ciisHными позволяет обесп&мить широь:1Й диапазон измерения толщиномером. На чертеже изображно устройство: разрез. Устройство состоит из многосекционного отсакателя выполненного сборным из конусообразных, элементов 1-3, соединенных галтельно, измерительной трубки Ц из прозрачного материала с отградуированной шкалой 5, установленной в кожухе 6 из легкого и прочного материала например из дюралюминия, титана). В верхней части измерительной трубки k со шкалой установленГ клапан 7, внутренняя полость измерительной трубки соединена с приспособлением для создания вакуума в системе, например вакуум-насосом. Устройство работает следующим образом. Перед замеромсоприкасающиеся с измеряемой жидкостью поверхности уст ройства смачиваются раствором поверхностно-активного вещества (например 2-5 раствором диспергента ЭПН-5) .для предотвращения адгезионного прилипания нефтяной пленки к его поверхности. На участке поверхности жидкости большего удельного веса с плавающим на ней слоем жидкости меньшего удельного веса, замер толщины которого необходимо осуществить, устройство опускают при открытом клапане 7 отсекателем вниз перпендикулярно измеряемой поверхности. При этом происходит отсечение площади жидкостей, равной внутренней площади плоскости нижнего торца отсекателя. Затем клапан закрывается и ручным вакуум-насосом 8 создается разрежение в полости измерительной системы. Столбик плавающей жидкости поднимается до достижения границы раздела фаз жидкостей к отметке О и снимают замер по шкале 5 в единицах измерения толщины слоя плавающей жидкости, В зависимости от толщины слоя измеряемой жидкости устанавливают тот или

иной наСЗор отсекателей в сочетании с измерительной трубкой заданного внутреннего диаметра и градуировки.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять замер толщины пленки на очень небольших глубинах водоемов пoptaтивнo, удобно в работе. Толщина слоя плавающей жидкости при соЬтветствующем сочетании площади сечение внутренней полости измерительной трубки и площади плоскости нижнего торца отсекателя может быть менее 0,0001 мм, до 25 мм и более. Практически верхний и нижний пределы измерения неограничены. Оперативност замера толшяны слоя плавающей жидкости до 60 замеров в час с визуальным определением по шкале.

Предлагаемый прибор может найти применение в отраслях народного хо зяйства, связанных с добычей, транспортом, переработкой и потреблением нефти и нефтепродуктов; в научно-исследовательских организациях для изыскания оптимальных методов и средств сбора или ликвидации нефтяны загрязнений, плавающих на поверхности воды, а также для выявления эффективности применяемых методов и

средств сбора пролитой нефти с поверхности водоемов.

Формула изобретения

1.Устройство для определения толщины слоя плавающей жидкости, включающее отсекатель, измерительную трубку со шкалой и клапан.отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы и расширения диапазона измерений, отсекатель выполнен многосекционным из соединенных друг с другом конусообразных элементов, клапан установлен над измерительной трубкой, которая снабжена приспособлением для создания вакуума.

2.Устройство по п. 1,0 т л и чающееся тем, что нижний торец каждого из конусообразнь1х элементов отсекателя выполнен заостренным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 23/10, 1978.

2.Патент ГДР 1Г , кл. G 01 N 33/18, 1972.