RU38632U1

RU38632U1 - DEVICE FOR DETERMINING GAS CONTENT IN LIQUID

Info

Publication number: RU38632U1
Application number: RU2003136564/20U
Authority: RU
Inventors: А.Н. Моисеев
Original assignee: Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2004-07-10

Abstract

Предполагаемое изобретение относится к устройствам для определения газосодержания в жидкости, например в энергетике. Данная полезная модель устройства позволяет повысить доступность выполнения анализов в повседневной практике вплоть до возможности проведения замеров в полевых условиях, например позволяет оперативно определять и газосодержание в трансформаторном масле, заполняющем высоковольтные вводы электрических трансформаторных подстанций и т.п. Устройство содержит прозрачный цилиндр 1 и поршень 2. На торце цилиндра 1 смонтированы сливной 3 и на днище цилиндра - приемный 4 штуцеры, и в них выполнены каналы 5, 6 и 7, соединяющие внутреннюю полость 8 цилиндра 1 со штуцерами 3 и 4. Канал 5 имеет определенный диаметр и по длине его нанесена мерная шкала 9. Штуцеры 3 и 4 оснащены вентилями 10 и 11, причем вентиль 10 интегрирован в конструкции штуцера 4. Запирающим элементом в вентиле 10 является шарик 12, а в вентиле 11 - прокладка 13. Поршень 2 связан со штоком маховичка 16. Сопряжение поршня 2 с цилиндром 1 уплотнено кольцами 17. На штуцере 3 установлен заборный шланг 18.The alleged invention relates to a device for determining the gas content in a liquid, for example in the energy sector. This useful model of the device allows increasing the availability of analysis in everyday practice up to the possibility of carrying out measurements in the field, for example, it allows to quickly determine the gas content in transformer oil filling the high-voltage bushings of electric transformer substations, etc. The device contains a transparent cylinder 1 and a piston 2. At the end of cylinder 1, a drain 3 is mounted and 4 fittings are mounted on the bottom of the cylinder, and channels 5, 6 and 7 are made in them, connecting the internal cavity 8 of cylinder 1 with fittings 3 and 4. Channel 5 has a certain diameter and a length scale is marked 9. The fittings 3 and 4 are equipped with valves 10 and 11, and the valve 10 is integrated into the design of the nozzle 4. The locking element in the valve 10 is the ball 12, and in the valve 11 - gasket 13. Piston 2 connected to the flywheel rod 16. The coupling of the piston 2 with the cylinder 1 seal neno rings 17. On the fitting 3 there is an intake hose 18.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для определения газосодержания в жидкости, например в энергетике.The proposed utility model relates to devices for determining the gas content in a liquid, for example, in the energy sector.

Известен метод определения газосодержания в жидкости с помощью хроматографического анализа, при котором методом хроматографии определяют объемную долю газов различного хим-состава и, соответственно суммарную объемную долю газов, содержащихся в пробе жидкости. М., Химия, 1979г., Т.Д. Бюнтинг, Р.К. Брейман, К. Кей и др.A known method for determining the gas content in a liquid using chromatographic analysis, in which the chromatographic method determines the volume fraction of gases of different chemical composition and, accordingly, the total volume fraction of gases contained in the sample fluid. M., Chemistry, 1979, T.D. Bunting, R.K. Braiman, C. Kay et al.

Наиболее близким по технической сущности является устройства газового хроматографа для определения газосодержания в жидкости с помощью хроматографического анализа М., Химия, 1979г., Т.Д. Бюнтинг, Р.К. Брейман, К. Кей и др., содержащее блок определения объемной доли газов различного химсостава и соответственно определения суммарной объемной доли газов, содержащихся в пробе жидкости.The closest in technical essence is the device of a gas chromatograph for determining the gas content in a liquid using chromatographic analysis M., Chemistry, 1979, etc. Bunting, R.K. Breiman, K. Kay et al., Containing a unit for determining the volume fraction of gases of different chemical composition and, accordingly, determining the total volume fraction of gases contained in a sample of liquid.

Недостатком данного устройства является высокая стоимость оборудования (газовых хроматографоф), а также сложность и продолжительность анализа на таком оборудовании, что ограничивает доступность данного устройства для определения газосодержания в жидкости в повседневной практике.The disadvantage of this device is the high cost of equipment (gas chromatographs), as well as the complexity and duration of the analysis on such equipment, which limits the availability of this device for determining gas content in liquids in everyday practice.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для определения газосодержания в жидкости, состоящее из блока для определения объемной доли газов, растворенных в пробе жидкости выполнено в виде полого прозрачного сосуда с герметичной подвижной перегородкой, например в виде цилиндра с поршнем, на торце которого установлен сливной штуцер, второй штуцер - приемный - расположен на днище цилиндра, оба штуцера взаимно перпендикулярны и оснащены вентилями, в которых выполнены каналы, соединяющие внутреннюю полость цилиндров со штуцерами, причем канал, примыкающий к полости цилиндра This object is achieved in that the device for determining gas content in a liquid, consisting of a unit for determining the volume fraction of gases dissolved in a liquid sample, is made in the form of a hollow transparent vessel with a sealed movable partition, for example, in the form of a cylinder with a piston, at the end of which a drain fitting is installed , the second fitting - receiving - is located on the bottom of the cylinder, both fittings are mutually perpendicular and equipped with valves in which channels are made connecting the internal cavity of the cylinders with the fittings, Rich channel adjacent to the cavity of the cylinder

имеет определенный диаметр, и по его длине нанесена мерная шкала.has a certain diameter, and a measuring scale is applied along its length.

На Фиг.1 представлен общий вид устройства для определения газосодержания в жидкости.Figure 1 presents a General view of a device for determining gas content in a liquid.

На Фиг.2 и 3 изображены фрагменты устройства с открытым заборным и сливным вентилем соответственно, на фиг.4 изображен пример тарировочной зависимости между высотой газового столба и газосодержанием в пробе жидкости.Figure 2 and 3 shows fragments of a device with an open intake and drain valve, respectively, figure 4 shows an example of a calibration relationship between the height of the gas column and the gas content in the liquid sample.

Устройство содержит блок определения в виде прозрачного цилиндра 1, фиг.1 и поршня 2. На торце цилиндра 1 смонтирован сливной 3, а на днище цилиндра - приемный 4 штуцера в выполнены каналы 5, 6 и 7, соединяющие внутреннюю полость 8 цилиндра 1 со штуцером 3 и 4.The device contains a determination unit in the form of a transparent cylinder 1, figure 1 and a piston 2. A drain 3 is mounted on the end of the cylinder 1, and a receiving 4 nipple is mounted on the bottom of the cylinder; channels 5, 6 and 7 are made in them, connecting the internal cavity 8 of cylinder 1 with the nipple 3 and 4.

Канал 5 имеет определенный диаметр и по длине его нанесена мерная шкала 9. Штуцеры 3 и 4 оснащены вентилями 10 и 11, причем вентиль 10 интегрирован в конструкции штуцера 4.Channel 5 has a certain diameter and a length scale is marked on its length 9. The fittings 3 and 4 are equipped with valves 10 and 11, and the valve 10 is integrated into the design of the nozzle 4.

Запирающим элементом в вентиле 10 является шарик 12, а в вентиле 11 - прокладка 13. Поршень 2 связан со штоком 14, установленным по резьбе в крышке 15 и, оснащенных маховичком 16.The locking element in the valve 10 is the ball 12, and in the valve 11 - the gasket 13. The piston 2 is connected to the rod 14, threaded in the cover 15 and equipped with a flywheel 16.

Сопряжение поршня 2 с цилиндром 1 уплотнено кольцами 17. На штуцере 4 установлен заборный шланг 18.The coupling of the piston 2 with the cylinder 1 is sealed with rings 17. An intake hose 18 is mounted on the fitting 4.

Устройство реализовано следующим образом.The device is implemented as follows.

В устройство забирают порцию (пробы) испытуемой жидкости, вентили на штуцерах закрывают создают в объеме пробы разряжение (выдвигают поршень из цилинра), выдерживают в таком положении в течении определенного промежутка времени, например, 5 минут, снимают разряжение (выдвигают поршень внутрь цилиндра). За время выдержки под разряжением из жидкости выделится некоторая часть растворенных газов и после снятия разряжения в объеме пробы образуется газовый пузырек. Этот пузырек заводят с помощью специальных манипуляций поршнем и сливным вентилем, в мерный канал и, по шкале, определяют высоту газового столбика. Далее по тарировочной зависимости размера (высоты) газового столбика от степени загазованности жидкости определяют объемную долю газов, растворенных в данной пробе, т.е. газосодержание.A portion (samples) of the test fluid is taken into the device, the valves on the fittings are closed to create a vacuum in the sample volume (pull the piston out of the cylinder), maintain it in this position for a certain period of time, for example, 5 minutes, remove the vacuum (push the piston into the cylinder). During exposure under discharge, some of the dissolved gases will be released from the liquid and, after removal of the vacuum, a gas bubble will form in the sample volume. This bubble is brought in with the help of special manipulations with a piston and a drain valve, into the measuring channel and, on a scale, determine the height of the gas column. Further, according to the calibration dependence of the size (height) of the gas column on the degree of gas contamination, the volume fraction of gases dissolved in this sample is determined, i.e. gas content.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Вентиль 10 закрывают, вентиль 11 открывают, поршень 2 перемещают (вращая шток 14 за маховичек 16) до упора внутрь цилиндра 1. Подсоединяют шланг 18 заборного штуцера 4 к емкости The valve 10 is closed, the valve 11 is opened, the piston 2 is moved (turning the rod 14 behind the handwheel 16) until it stops inside the cylinder 1. Connect the hose 18 of the intake fitting 4 to the container

с испытуемой жидкостью (на рис. не показано). Выдвигают поршень 2 из цилиндра 1 и под действием растяжения (и напора, если он существует в емкости). Жидкость поступает через открытый канал 6 и канал 5 в полость 8 цилиндра 1. После набора нескольких миллиметров жидкости вентиль 11 закрывают, а открывают вентиль 10 и, соориентировав устройство преимущественно сливают набранную жидкость через штуцер 3, выдавливая ее из полости 8 поршнем 2 (до упора поршня 2 в донышко цилинра 1). Повторяют операцию забора и слива жидкости пока в объеме набранной жидкости не останется видимых глазом пузырьков газа. Эта операция позволяет исключить загазованность пробы жидкости остатками газов в полости 8 испытуемой жидкостью до определенного уровня, затем закрывают вентиль 11 и создают в объеме пробы разряжение, для чего поршень 2 выдвигают до упора в крышку 15. В полости образуется газовый объем и наблюдается выделение газовых пузырьков из объема пробы жидкости.with the test fluid (not shown in the figure). Pull the piston 2 out of the cylinder 1 and under the action of tension (and pressure, if it exists in the tank). The fluid enters through the open channel 6 and channel 5 into the cavity 8 of cylinder 1. After a few millimeters of fluid has been set, valve 11 is closed, valve 10 is opened and, after orienting the device, the collected liquid is predominantly drained through nozzle 3, squeezing it out of cavity 8 with piston 2 (until it stops) piston 2 in the bottom of cylinder 1). The operation of collecting and draining the liquid is repeated until gas bubbles are visible in the volume of the collected fluid. This operation allows you to eliminate the gas sample gas contamination by the residual gases in the cavity 8 by the test liquid to a certain level, then close the valve 11 and create a vacuum in the sample volume, for which the piston 2 is extended all the way into the cover 15. A gas volume is formed in the cavity and gas bubbles are released from the volume of the liquid sample.

Выдерживают пробу под разряжением определенный промежуток времени, после чего снимают разряжение, перемещая поршень 2 внутрь цилиндра 1 до упора в жидкость. После снятия разряжения в объеме пробы жидкости остается газовый пузырек.The sample is held under discharge for a certain period of time, after which the vacuum is removed by moving the piston 2 inside the cylinder 1 until it stops in the liquid. After removing the vacuum, a gas bubble remains in the volume of the liquid sample.

Удерживая устройство преимущественно штуцером 4 вниз, приоткрывают вентиль 10, а затем удерживая устройство преимущественно вверх штуцером 4 осторожно перемещают поршень 2 внутрь цилиндра, при этом пузырек газа, вслед за вытекающей из штуцера 4 жидкостью < перемещается в канал 5, преобразуясь в газовый столбик. При совмещении верхнего конца газового столбика с отметкой "0" на шкале 9 вентиль 10 закрывают и производят отсчет по шкале 9 положения нижнего конца столбика (т.е. измеряют высоту столбика). Измерив высоту столбика газа, по Тарировочной кривой, фиг.2 определяют объемное газосодержание в пробе жидкости.Holding the device mainly with the nozzle 4 down, open the valve 10, and then holding the device mainly up with the nozzle 4, carefully move the piston 2 into the cylinder, while the gas bubble, following the liquid flowing out from the nozzle 4, moves into the channel 5, transforming into a gas column. When combining the upper end of the gas column with the mark "0" on the scale 9, the valve 10 is closed and the position on the scale 9 is measured on the scale 9 (i.e., the height of the column is measured). By measuring the height of the gas column, according to the calibration curve, figure 2 determine the volumetric gas content in the sample fluid.

Таким образом, с помощью простого и недорогого устройства, что делает его доступным - возможно измерить газосодержание в жидкости, например в трансформаторном масле, заполняющем высоковольтные вводы и другое оборудование в электрических сетях, даже в полевых условиях, не прибегая к помощи сложного и дорогостоящего оборудования, например газовых хроматогрофов.Thus, using a simple and inexpensive device that makes it affordable, it is possible to measure the gas content in a liquid, for example, in transformer oil filling high-voltage bushings and other equipment in electrical networks, even in the field, without resorting to complex and expensive equipment, for example gas chromatogrophs.

Claims

A device for determining gas content in a liquid, including a unit for determining the volume fraction of gases dissolved in a liquid sample, characterized in that this unit is made in the form of a hollow transparent vessel with a sealed movable partition, for example, in the form of a cylinder with a piston, at the end of which there is a drain the fitting, the second fitting - receiving - is located on the bottom of the cylinder, both fittings are mutually perpendicular and equipped with valves in which channels are made connecting the internal cavity of the cylinders with the fittings, the channel being adjacent to the cavity of the cylinder, has a certain diameter, and a length scale is applied along its length.