Способ измерения объемной концентрации парогазовых включений в жидкости

Способ измерения объемной концентрации парогазовых включений в жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерениям свойств пористых жидких сред, конкретно к способу измерения объемной концентрации парогазовых включений в жидкости. Цель изобретения - повышение скорости, надежности измерений в условиях стационарного и нестационарного газосодержания жидкости. В способе выделяют эталонный и исследуемый объемы в жидкости, прикладывают к ним переменное электрическое поле, определяют величины внешнего гидростатического давления и величины отношения удельных теплоемкостей для газа или пара. В исследуемом объеме жидкости возбуждают акустическое давление. Измеряют изменение электропроводности исследуемого объема жидкости при заданном акустическом давлении относительно электропроводности эталонного объема. Объемную концентрацию β парогазовых включений определяют из приведенного в формуле изобретения соотношения измеренных величин. 1 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„, 1481660 А1 д)) 4 С Ol И 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬ(ТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2) ) 4052210/3) -25 (22) 08.04.86 (46) 23.05.89. Бюл. У 19 (71) Ленинградский государственный университет (72) А.Н,Коровин, В.М.Крячко и Н.Г.Семенова (53) 543.274 (088.8) (56) Гаврилов А.P. Содержание свободного газа в жидкостях и методы

его измерения. В кн. Технологические применения ультразвука. / Под ред.

Розенберга. M. Наука, 1970, с. 53.

Сб. Искусственное волокно. 1958, Р 16, с. 25-37. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМНОЙ .КОНЦГНТРАЦИИ ПАРОГАЗОВ))Х ВКЛЮЧЕНИЙ

В ЖРЩКОСТИ (57) Изобретение относится к измерениям свойств. пористых жидких сред, конкретно к способу измерения объемИзобретение относится к области измерений свойств пористых жидких сред и может быть использовано в областях науки и техники, связанных с процессами измерения или контроля свойств таких сред, в том числе газонасыщенной воды, кипящих, жидкостей, газонасыщенных органических и неорганических растворителей, жидкостей с меняющимся объемным содержанием свободного газа как в лабораторных условиях, так и при непрерывном технологическом процессе.

Целью изобретения является повы.шение скорости, надежности измерений

2 ной концентрации парогазовых включений в жидкости. Цель изобретения— повышение скорости, надежности изме" рений в условиях стационарного и нестационарного гаэосодержания жидкости. В способе выделяют эталонный и исследуемый объемы в жидкости, прикладывают к ним переменное электрическое поле, определяют:величины внешнего гидростатического давления н величины отношения удельных теплоемкостей для газа или пара. В исследуемом объеме жидкости возбуждают акустическое давление. Измеряют изменение электропроводности исследуемого объема жидкости при заданном акустическом давлении относительно электропроводности эталонного объема, Объемную концентрацию р парогазовых включений определяют из приведенного в формуле изобретения соотношения измеренных величин. l ил. в условиях стационарного и нестационарного газосодержания жидкости.

Способ измерения объемной концентрации парогазовых включений в жидкости, в том числе, кавитирунзцей, заключается в .выделении эталонного и исследуемого объемов жидкости, приложении к ним переменного электрического поля, определении величины внешнего гидростатического давления и величины отношения удельных теплоемкостей для газа или пара. В исследуемом объеме жидкости возбуждают акустическое давление заданной амплитуды и частоты, измеряют изменение

- 1481660

« электропроводности исследуемо го объема жидкости при заданном акустическом давлении относительно электропроводности жидкости эталонного объема, а объемную концентрацию р парогазовых включений определяют по формуле

2 л6()

p — ««. p

Зd 0 Pg

10 ср с„ где отношение удельных теплоемкостей для пара или газа при заданных акустическом давлении и объеме; б — электропроводность эталонного объема жидкости;

P о — внешне гидростатическое давление; 20

D6 (P) — изменение электропроводности исследуемого объема при заданном акустическом давлении;

p — амплитуда акустического дав-25 ления.

Миниатюрную электролитическую ячейку помещают в сосуд с исследуемой жидкостью при заданном внешнем, например, атмосферном, давлении. С по- 30 мощью акустического преобразователя в жидкости создается продольная акус- тическая волна заданной амплитуды, избыточного относительно внешнего давления и длиной, намного превышающей характерные размеры электролитической ячейки. Избыточное акустическое давление вызывает изменение объемного газосодежания и, следовательно, электропроводности жидкости. 40

Ячейку включают в одно из плеч измерительной мостовой схемы.

На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления способа.

Прибор предназначен для определе- 45 ния свободного объемного газосодержания канитирующей жидкости. Для измерения электропроводности в жидкость опускают две идентичные электролитические ячейки 1 с титановыми точечными электродами. Ячейки вклю50 чают н измерительный мост 2 по дифференциальной схеме. Одну из ячеек, опорную, помещают в звукозащитный экран, блаГОДаря этому н жиДКОсти между электродами ячейки .Кавитацид не возникала.

На электролитические ячейки и измерительный мост подавалось через ныходной усилитель 3 напряжение высокой частоты от генератора 4 качающейся .частоты Из-за питания моста переменным током с частотой выше частоты акустического поля спектр напряжения на выходе моста получают смещенным на частоту питания. Меняя последнюю> сдвигают спектр как единое поле. Таким путем удалось избежать влияния приэлектродных эффектов на измеренную электропроводность, а также избавиться от поиех, дополнительно применив для измерения полезного сигнала узкополосный селектинный усилитель 5.

Спектральную характеристику измерения электропронодности наблюдают на индикаторе 6 и записывают на ленте самописца 7. Кавитацию осуществляют в воде магнитострикционным излучателем 8 на частоте 23 кГц.

Акустическое давление измеряют гидрофоном, помещаемым на место электролитической ячейки. Изменение электропронодности исследуют .в оТ стоявшейся и свежей водопроводной воде при комнатной температуре, На ,описанной установке измеряют электропроводности от 10 до 10 Ом на — фоне электропроводности воды

10 Ом . Это показывает, что измеряется объемное газосодержание воды в диапазоне от 1О до 10, Этот диапазон может быть расширен за счет увеличения чувствительности моста. На устанонке, измеряют спектр электропроводности канитирующей области и, следовательно, спектр изменения объемного газосодержания жидкости за время порядка периода звуковой волны.

Таким образом, изменение электропроводности жидкости с парогазовыми включениями относительно электропроводности сплошной жидкости является мерой мгновенного свободного газосодержания среды.

Формула изобретения

Способ измерения объемной концентрации парогазовых включений в жидкости, заключающийся в том, что выделяют эталонный и исследуемый объемы в жидкости, прикладывают к ним переменное электрическое поле, ! определяют величины внешнего гидростатического давления и величины отношения удельных теплоемкостей для

1481660 где Р внешнее гидростатическое давление для выделенных объемов жидкости;

С дС<Р) 10

Составитель В.Екаев

Редактор А.Шандор Техред М.Дидык

Корректор С.Черни

Заказ 2681/45 Тираж 790, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 газа или пара, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения скорости и надежности измерения, в исследуемом объеме жидкости возбуждают акустическое давление, измеряют изменение электропроводности исследуемого объема жидкости при заданном акустическом давлении относительно электропроводности эталонного объема а объемную концентрацию j парогазовых включений определяют по формуле

2 Д (Р)

Р =. ТРо

3 Pha отношение удельных теплоемкостей газа или пара; абсолютное изменение электропроводности исследуемого объема жидкости при заданном акустическом давлении; амплитуда акустического давления; электропроводность эталонного объема жидкости.