SU828022A1 - Устройство дл определени поверхност-НОгО НАТ жЕНи жидКОСТЕй - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, в частности к измерительным устройствам физико-хнмических параметров л идких сред, и может быть использовано дл  автоматического контрол  концентрации поверхностно-активных веществ (ПАВ) в растворах с концентрацией ПАВ выше критической концентрации мицеллообразовани  (ККМ), а также их динамического поверхностного нат жени  (ДПН), непосредственно на технологическом потоке. Известно устройство дл  измерени  поверхностного нат жени  (ПН) жидкостей, работающее по методу максимального давлени  в газовом пузырьке, выход щем из отверсти  калиброванного капилл ра, содержащее пневматическую дроссельную и электрическую схемы измерени , пневматический преобразователь, капилл р и барботажную трубку, установленную на одном уровне с капилл ром. В этом устройстве исключено вли ние глубины погружени  измерительного капилл ра в жидкость и ее плотности на результаты измерени  ПН 1. Однако с помощью такого устройства нельз  измерить концентрацию ПАВ в растворе , так как его схемой не предусмотрена стабилизаци  времени существовани  измер емой поверхности раздела фаз. Наиболее близким техническим рещением  вл етс  устройство дл  определени  поверхностного нат жени  жидкостей по методу максимального давлени  в газовом пузырьке, содержащее двухкапилл рный измерительный прибор, проточную кювету и схему измерени  2. В этом устройстве исключено вли ние глубины погружени  измерительного капилл ра в жидкость и ее плотности на результаты измерени , имеетс  возможность настраивать в широких пределах врем  существовани  исследуемой поверхности раздела фаз жидкость - газ и стабилизировать любое из требуемых значений. Это дает возможность измерени  с помощью такого устройства ДПН непосредственно на технологическом потоке в промыщленных услови х , а при строго фиксированном времени существовани  поверхности раздела фаз по измеренному ДПН можно определ ть концентрацию ПАВ в растворе. Недостатком указанного устройства  вл етс  измерение концентрации ПАВ в растворах только до критической концентрации мицеллообразовани  (ККМ), при которой ДПН дл  заданного времени существовани  поверхности раздела фаз достигает наименьщего значени  и нри дальнейщем увеличении концентрации остаетс  неизменным . Величина минимального значени  ПН при этом зависит от примен елюго в растворе ПАВ. Концентраци  ПАВ, соответствующа  ККМ, колеблетс  в пределах от 1 до 3%.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона определени  концентрации ПАВ в растворах выше критической концентрации мицеллообразовани .

Дл  этого устройство дополнительно снабжено регул тором соотношени  потоков раствора поверхностно-активного веш,ества и его растворител , исполнительным устройством и смесителем, причем выход регул тора соотношени  соединен с входом исполнительного устройства, а смеситель соединен с входом проточной кюветы.

На чертеже приведена схема устройства дл  определени  концентрации ПАВ в растворе выше ККМ. Устройство состоит из двухкапилл рного измерительного прибора 1, работаюш,его по методу максимального давлени  в газовом пузырьке, регул тора соотношени  двух потоков 2, исполнительного устройства 3, смесител  4, проточной кюветы 5 и линий подачи раствора ПАВ 6 и его растворител  7.

Пзмерительный двухкапилл рный ирибор 6 предназначен дл  оиределени  концентрации ПАВ в технологическом растворе неиосредственно на потоке по измеренному ДПН, ири концентрации ПАВ в растворе ниже ККМ. Первый и второй входы регул тора соотношени  2, прнмен емого в устройстве (например, регул тор ПР3.23 системы «Старт), через разделительные сосуды 8 соединены соответственно с лини ми подачи исследуемого раствора ПАВ 6 и его растворител  7. Выход регул тора соединен с входом исполнительного устройства 3.

Величина регулируемого соотношени , настраиваема  с помош;ыо регул тора ПРЗ.23, может находитьс  в пределах от 0,1 до 1,0.

Исполнительное устройство 3 (например, типа ПКН) состоит из регулируюш,его клапана и исполнительного механизма и предназначено дл  регулировани  расхода одного из смешиваемых потоков.

Смеситель 4 конструктивно выполнен в виде емкости с двум  входными и одним выходным штуцерами.

Проточна  кювета 5 предназначена дл  непрерывного отбора и обеспечени  плоскопараллельного течени  исследуемого раствора ПАВ в процессе измерени .

Конструктивно измерительна  кювета выполнена в виде желоба с входным штуцером , соединенным с плавнорасшир юш ,имс  раструбом, расположенным на уровне дна, и выходным штуцером с плавносужающимс  раструбом, расположенным на уровне переточной кромки, ограничиваюш ,ей верхний уровень исследуемого раствора в кювете.

Определение концентрации ПАВ в растворах выше ККМ осуш,ествл етс  следзющим образом.

Поток измер емого раствора ПАВ с концентрацией выше ККМ непрерывно отбирают из технологической линии его подачи 6 и под избыточным давлением подвод т к смесителю 4. По второму трубопроводу 7 под избыточным давлением в смеситель непрерывно подвод т чистый растворитель исследуемого раствора ПАВ. Потоки ПАВ и его растворител  с избыточным давлением через разделительные сосуды 8 поступают на вход регул тора соотношени  двух потоков 2, который поддерживает заданную величину соотношени  расходов потоков. Угфавл юи;ий пневматический сигнал с выхода регул тора поступает в верхнюю управл юш ,ую камеру мембранного исполнительного механизма, привод щего в движение шток, соединенный с плунжером нроходиого регулирующего клапана. Регулирующий кланан пропорционально входному управл ющему снгналу регулирует расход растворител  ПАВ в линии, поступающего в смеситель 4. С выхода последнего раствор ПАВ с концентрацией ниже ККМ иоступает в проточную кювету 5. Измерительный капилл р и барботажную трубку двухкапилл рного измерительиого прибора 1, установленного над проточной кюветой 5, погружают в движущийс  через нее исследуемый раствор ПАВ. С помощью соответствующих ручек настройки, расположенных на передней панели двухкапилл рного прибора дл  измерени  ПН, настраивают необходимую частоту образовани  нузырьков из измерительного капилл ра и барботажной трубки (врем  существовани  поверхности раздела фаз) и синхронизируют процесс их образовани .

Выходной электрический унифицированный сигнал О-5 мА на выходе прибора дл  измерени  ПН измен етс  пропорционально разности давлений в газовых пузырьках, образующихс  из измерительного капилл ра и барботал ной трубки в исследуемый раствор, и находитс  в пр мой зависимости от ПН раствора ПАВ, а значит и от концентрации ПАВ в растворе. Вы.ходной электрический сигнал измер етс  и регистрируетс  с помощью серийио выпускаемого прибора 9 (например, миллиамперметра М-340).

Дл  определенн  действительного значени  концентрации ПАВ в растворе с концентрацией выще ККМ измеренное значение концентрации умножают на коэффициент соотнощени  потоков, поддерживаемый регул тором.

Предлагаемое устройство позвол ет при строго фиксированном времени существовани  поверхности раздела фаз автоматически производить измерение концентрации ПАВ в растворе выше ККМ.

Такое устройство может быть также использовано дл  измерени  динамического поверхностного нат жени  растворов с концентрацией ПАВ выше ККМ.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство № 265551, кл. G 01N 13/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 603879, кл. G 01N 13/02, 1976 (прототип ).

zl iV«а 5

§ с5