Устройство для измерения давленияпаров pactbopob жидкостей

Устройство для измерения давленияпаров pactbopob жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Севетских

Социалистических республик

11807139 е (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 120б29 (21) 2778710/23-2б с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 230231. Бюллетень 89 7 (51)М. Нл.з

6 О1 и 7/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 532.11 (088. 8) Дата опубликованияописания 230281

И.С. Кисиль, В.В. Бочаров, М.М. Дранчук, А.E. /ФролОв и Ю.И. Васильева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ивано-Франковский институт нефти и газа (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

ПАРОВ РАСТВОРОВ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к измерительным устройствам физико-химических параметров жидких сред и может быть использовано дл.-. автоматического измерения давления паров растворов жидкостей, исследования динамики установления равновесного давления паров растворов жидкостей в лабораторных условиях.

Известно устройство для измерения давления паров жидкостей, содержащее термостат, установленные внутри термостата вакуум-эксикаторы с бюксами эталонной жидкости и исследуемых растворов и мешалки, связанные с вакуум-эксикаторами, вакуумную уста- новку, подключенную посредством вентиля к термостату, и регистратор давления 1).

Недостатком известного-устройства является длительность процесса измерения (3-5 сут.). Кроме того,- ме- шалки, использованные в известном устройстве, представляют собой громоздкий механизм, включающий зубчатую передачу с кривошипно-шатунным механизмом.

Цель изобретЕния — ускорение процесса измерения достижения требуеМой чувствительности и требуемого диапазона измерения давления.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит установленные в термостате пневмоэлектрический. преобразователь, переменную пневматическую емкость и электропневматические преобразователи, блок переключателей, электрический блок питания, генератор синусоидальных электрических сигналов, связанный первым входом с одним из выходов электрического блока питания, электрическую измерительную схему, подключенную первым входом к другому выходу электрического блока питания, при этом блок переключателей подключен к соответствующим электрическим входам электропневмопреобразователей, первый пневматический вход пневмоэлектропреобразователя через электрот чевматические преобразователи соединен с бюксами исследуемых растворов, второй пневматический вход пневмоэлектропреобразователя связан с переменной пневматической емкостью и с электропневмопреобразователем, подключенным к бюксу с эталонной жидкостью, а выход пневмоэлектропреобраЗО зователя подключен к второму входу

807139 электрической измерительной схемы,выход которой связан с регистратором давления, кроме того, пненмоэлвктрический преобразователь выполнен н виl де дифференциального емкостного датчика с регулируеьыми расстояниями между пластинами и предварительньм натяжением мембраны, а мешалки выполнены магнитными.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для измерения давления паров растворов жидкостей; на фиг. 2 — конструкция дифференциального емкостного датчика устройства.

Устройство (фиг . 1) состоит из термостата 1, внутреннее пространство которого через вентиль 2 соединено с вакуумной установкой 3. Внутри термостата в вакуум-эксикаторах 4 установлены бюксы с исследуемыми растворами жидкостей 5 и бюкс с эталонной жидкостью б, магнитные мешалки 7,, пневмоэлектрический преобразователь 8, электропневматические преобразователи 9-13, переменная емкость 14. Внутренние пространства бюксов с исследуемыми растворами жидвыключателями ВЗ, В4 и В5 подают постоянное напряжение на электрические обмотки электропненмопреобразонателей 10, 11 и 12. В результате внутренние пространства всех полостей

10-12 дифференциального пневмоэлектропреобразонателя 8, соединительных пневматических линий и бюксон с ис4О следуемыми растворами 5 и эталонной жидкостью б сообщаются с внутренним пространством термостата 1. Включают вакуумную установку 3 при открытом вентиле 2 и устанавливают медленно вакуум внутри термостата до значения

0,1 мм рт.ст. после чего закрывают вентиль 2,включают вакуумную установку 3, обеспечинают с помощью В3, В4 пненмоэлектропреобразователя 8 соедидержит электрический блок 15 питания, ключатези В1 В5 В качестве электобразователей 10-12, н результате чего внутренние пространства всех бюксов с исследуемыми растворами разобщенн между собой и внутренним пространством термостата. В этот же момент включают выключатели В1 и В2, О что приводит к перемещению заслонок электропневмопреобраэонателей 9 и 13 в верхнее положение, а н результате к разобщению внутренних полостей дифференциального емкостного пневмо 4у электропреобразователя 8 от внутреннего пространства термостата и к сообщению правой части преобразователя 8 только с внутренним пространством бюкса 4 с эталонной жидкостью. генератора синусоидальных электри:ческих сигналов и к второму входу костей через электропневматические преобразователи 10-12 герметически и раздельно соединены с первым входом пневмоэлектрического преобразователя

8 и через электропневматический преобразонатель 9 с внутренним пространством термостата 1. Второй вход иен герметически с переменной емкостью 14 и с внутренним пространством бюксов с эталонной жидкостью и через злектропневмопреобразонатель

13 с внутренним пространством термостата 1. Кроме того, устройство согенератор 16 синусоидальных электрических сигналов, электрическую измерительную схему 17, регистратор 18 давления со средней нулевой точкой (например КСП-4) и блок 19 переключателей электропневматическими преобразователями 9-13, включающий выропневматических преобразователей испопьзонаны преобразователи ЭП системы УСЭППА, а вместо переменной емкости — емкость П-115 той же системы

Пневмоэлектрический преобразователь 8 выполнен в виде дифференциального емкостного датчика (фиг. 2) и состоит из двух крышек 20, резиновых уплотнительиых колец 21, пластин 22 с регулируемым расстоянием между ними и мембраны 23. с регулируемым предварительным ее натяжением.

Устройство для измерения давления паров растворов жидкостей работает следуищим образом.

t0

В бюксы 5 наливают в одинаковом количестве исследуемые растворы и н бюксе б — эталонную жидкость с известным давлением паров. Устанавливают бюксы в вакуум-эксикаторы 4 и закрывают их герметично крышками, С помощью переменной емкости 14 устанавливают раненсте 3 суммарного объема внутреннего пространства нижних полостей электропневмопреобразователей

9-12, внутреннего пространства левой части пневмоэлектропреобразователя

8, ннутреннего пространства соединительных пневматических линий от нижних камер электропненмопреобразователей 9-12 до левой внутренней полости пневмоэлектропреобразонателя 8 и суммарного объема внутренней полости переменной емкости 14, внутреннего пространства нижней полости электропневмопреобразонателя 13, внутреннего пространства правой части пневмо- электропреобразователя 8 и внутреннеro пространства соединительной линии от нижней полости электропненмопреобразователя 13 до правой части пневмоэлектропреобразователя 8. Это дает возможность компенсировать влияние объемов пространств над исследуемым раствором и эталонной жидкостью на результаты измерения.

Герметично закрывают термостат 1 и с помощью блока 19 переключателей и В5 электромагниты электропневмопреПри этом все магнитные мешалки 7 уст807139 ройства включены (не показаны схемы включения мешалок).

Выбирают исследуемый раствор, давление паров которого необходимо измерить. для этого включают соответствующим выключателем один из электропневмопреобразователей 10-12, который дает возможность сообщить только внутреннее пространство бюкса с выбранным исслецуемым растворам с левой полостью пневмопреобразователя 8. О

Таким образом дифференциальный пневмоэлектропреобразователь 8 подключен на измерение давления паров исследуемого раствора путем сравнения его с давлением паров эталонной жидкости.

Включают, питание электрической час- ти измерения перепада давления на пневмоэлектропреобразователе 8. При этом электрическую схему 17 измерения настраивают таким образом, что при отсутствии перепада давления на 20 входах пневмоэлектропреабразователя

8 стрелка регистратора 18 давления находится на нулевой отметке. В дальнейшем за счет разности в давлениях паров исследуемого раствора и эталонной жидкости возникает перепад давления на пневмоэлектропреобразователе 8, что приводит к возникновению сигнала на входе регистратора 18 давления. Конструкция дифференциального пнеэмоэлектропреобразователя 8 за

-..чет регулирования расстояния между

:ластинами 15 и натяжениям мембраны L

16 вместе с электрической схемой 17 измерения позволяет достигнуть требуемый измеряемый диапазон перепада давления паров от 10 Па до 2х10- Па,, и более, что во многих случаях Удовлетворяет условиям измерения. Шкала вторичного прибора 18 отградуирована в единицах измерения давления па- 40 ров. Так как объемы газовых пространств от поверхностей исследуемого раствора и эталонной жидкости в бюксах до мембраны пневмоэлектрапреобразователя 8 одинаковы, так we как 45 и одинаковыми являются температурный режим и начальные условия, то процессы установления равновесия в этих пространствах как в бюксе 5 с исследуемым раствором, так и в бюксе б с эталонной жидкостью происходит в одинаковых условиях. Поэтому измеренное значение установившегося перенада давления с учетом известного давления паров эталонной жидкости определяет давление паров исследуемого раствора при данной температуре в . термостате. Если давление паров исследуемого раствора больше известного давления паров эталонной жидкости, что имеет @) место при перемещении стрелки вторичного прибора вправо от "0", -.î значение давления паров исследуемого раствора определяют как сумму измеренного перепада давления и известного значения давления паров эталонной жидкости. Если давление паров исследуемого раствора меньше известного давления паров эталонной жидкости, о чем судят по перемещению стрелки вто- ричного прибора 18 влево от "0", то давление паров исследуемого раствора определяют как разность между из- вестным давлением паров эталонной жидкости и измеренным перепадом давления.

Измерение давления паров другого исследуемого раствора производят аналогично, предварительно подключив его вместо предыдущего исследуемого раствора к пневмоэлектропреобразователю 8.. Бюкс 6 с эталонной жи (костью должен быть подключен к второму входу пневмоэлектропреобразователя 8 на протяжении процесса измерения давления паров всех исследуемых растворов

5, установленных внутри термостата (Ц.

Применение изобретения дает эозможность исследовать динамику установления равновесного давления паров, э исследуемых растворах, значительно сохранить время его измерения, авто- матизировать процесс измерения.

Формула . изобретения

1. Устройство для измерения давле» ния паров растворов жидкостей, содержащее термсстат, установленные внутри термостата вакуум-эксикаторы. с бюксами эталонной жидкости и исследуемых растворов и мешалки, связанные с вакуум-эксикаторами, вакуумную установк, подключенную посредством вентиля к термостату, регистратор давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения процесса измерения, устройство дополнительно содержит установленные в термостате пневмоэлектрический преобразователь; переменную пневматическую емкость и электропневматические преобразователи, блок переключателей, электрический блок питания., генератор синусоидальных электрических сигналов, связанный первым входом с одним из выходов электрического блока пита-. ния, электрическую измерительную схему, подключенную первым входом к другому выходу электрического блока питания, при этом блок переключателей подключен к соответствующим электрическим входам электропнеэмопреобразователей, первый пневматический вход пневмоэлектропреабразовате.|я через электропневматические HplB» образователи соединен с бюксами исследуемых растворов, второй пневма" . тический вход пневмоэлектропреобраэователя связан с переменной пневматй" ческой емкостью и с электропневмопреобразователем, подключенным к бюксу с эталоннои жидкостью, а выход

807139 пневмозлектропреобразователя подклю чен к второму входу генератора синусоидальных электрических сигналов и к второму входу электрической измерительной схемы, выход которой связан с регистратором давления.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч. а ю щ е е с я тем, что, с целью достижения требуемой чувствительности и требуемого диапазона измерения давления паров исследуемых растворов пневмоэлектрический преобразователь выполнен в виде дифференциального емкостного датчика с регулируемыми расстояниями между пластинами и предварительным натяжением мембраны.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с н тем, что, с целью уменьшения габаритов, мешалки выпол-нены магнитными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Микулин Г.И. Вопросы физической химии растворов. электролитов.Л., "Химия", 1968, с. 222-229.

807139

Фиг. Г

Заказ 272/65 Тираж 918

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Романникова

Редактор С. Патрушева . ТЕхредЖ. Кас-елевич орректорН. Григорук