SU911231A1 - Устройство дл калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных частиц - Google Patents

Description

Изобретение относится к измери-'. тельной технике и может быть использовано для создания систем калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных частиц, твердых и газообразных.

Известно устройство для калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных частиц, которое представляет собой гидродинамическую систему, содержащую напорный бак, успокоитель, рабочий канал, вентиль для регулировки скорости .течения жидкости, гидро каналы, жестко соединяющие перечисленные выше элементы устройства, бак _f для сбора воды, насос, гибкие шланги для соединения баков и насоса. Эта система служит для исследования течения жидкости и дисперсного соста•ва взвешенных частиц £l].

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных час10 тиц, содержащее связанные между собой баки для жидкости, успокоитель, проточную кювету с оптически прозрачными боковыми стенками и генератором пузырьков, установленный в передней части дна кюветы, и с серией расположённых поперек кюветы в ее верхней части щелевых секций с герметичной крышкой [ 2].

Недостатком его является невысокая .точность калибровки измерителей, обусловленная тем, что генератор пузырьков в единицу времени продуцирует мало пузырьков, поэтому калибровка длится достаточно долго, и генератор в результате электролиза быстро выходит из строя. В результате старения электродов генератора продуцируются пузырьки не постоянного дисперсного состава.

Цель изобретения - повышение точности калибровки.

Поставленная цель достигается тем, что генератор пузырьков выпол3 911231 йен в виде вертикально расположенного сосуда с жидким реактивом и соединенного с ним гибким шлангом с зажимом металлического стержня, при этом сосуд герметично связан с кюветой через, щель, выполненную в середине дна кюветы перпендикулярно потоку, причем ширина щели не больше ширины секции, а длина - не более 1/5 ширины кюветы.

Такая конструкция генератора позволяет получить заданный размер пузырьков путем подбора концентрации химического реактива и стержняj при этом получают необходимое для калибровки количество пузырьков. Пузырьки из генератора через щель попадают в середину потока, что дает возможность уменьшить погрешность при измерении скорости пузырька, а в дальнейшем достаточно точно определить его размер .

На фиг.1 схематически изображено описываемое устройство; на фиг.2 проточная оптическая кювета с генератором пузырьков, сечение) на фиг.З - вид А-А на фиг.2.

Устройство состоит из напорного бака 1, успокоителя 2, проточной кюветы 3 для жидкости с оптически проз-эд рачными боковыми стенками, вфнтиля 4, бака 5 для сбора воды, соединенных последовательно между собой жидкими гидроканалами 6 и насфса 7. Баки соединены между собой и насосом гибкими шлангами 8. Под дном 9 передней части кюветы 3 помещен генератор 10 пузырьков, включающий в себя сосуд 11 с реактивом 12, металлический стержень 13, гибкий шланг 14 с зажимом 15, нижняя часть которого заполняется водой 16. Над каналом 17 (фиг.З) проточной кюветы 3 перпендикулярно ее продольной оси установлены вертикальные перегородки 18, закрытые крышкой 19, огражденные с четырех сторон прозрачными стенками 20. При этом образуются Щелевые секции 21 для сбора пузырьков. ·....

Устройство работает следующим образом.

Перед калибровкой измерителя устройство приводят в состояние готов• ности. Для этого генератор пузырьков заливают водой 16 для того, чтобы исключить воздух из резинового шланга 14. Пережимают шланг 14 зажимом 15.

попа25 изоп35

Вытесненную воду сливают из генератора. В сосуд 11 наливают реактив 12 (им могут быть слабые растворы кислоты или щелочей). Далее генератор ₅ герметично устанавливают под щелью 26 в дне кюветы 3. Наливают баки 1 и 5 дистиллированной водой, после чего заполняют проточную кювету ·3 водой, при этом приоткрывают крышку 19. После полного заполнения щелевых секций 21 водой крышку 19 герметично закрывают и устанавливают вентилями 4 определенную скорость жидкости в кюветепредварительно включив насос 7.Калибруе; мый прибор 22, состоящий из приемной 23 и передающей 24 частей устанавливают около кюветы 3 так, чтобы луч 25, идущий от передающей к приемной камере, пересекал канал 17 кюветы.3 и охватывал все пузырьки, всплывающие из щели.

После такой подготовительной работы включают калибруемый измеритель 22 и генератор 10 пузырьков, которые рассеиваются потоком жидкости и дают в секции 21.

В процессе работы генератора вестным регистрирующим прибором ределяют скорость всплывания пузырьков в отдельные секции, а по формуле Стокса - их диаметр. Незадолго до полного заполнения самой быстронаполняемой секции выключают генератор, фотоаппаратом регистрируют распределение менисков в секциях и определяют количество частиц, прошедших в секции за время работы генератора. характеризующее спектр дисперсной фазы по размерам. Разделив это распределение на время работы генератора, получаем определенное распределение по размерам пузырьков, с которым Сравнивают результат, полученный калибруемым прибором, и вводят в показания прибора корректировку .

Изменяя концентрацию реактива, размеры и материал стержня, а также скорость движения жидкости в проточ- . ной кювете, получают определенное ^распределение дисперсной фазы по размерам в широких динамических диапазонах-как по числу частиц, так и по их размерам, что значительно сокращает длительность получения дисперсной фазы по сравнению с изве. стными, где пузырьки получают с помощью электролиза. Однако из основ911231 ных преимуществ предлагаемого устройства состоит в том, что дисперсный состав пузырьков, продуцириуе, мых генератором в единицу времени, постоянен, так как площадь поперечного сечения стержня остается неизменна. В результате точность повышается, так как в секции попадает в единицу времени достаточное коли.чество пузырьков и определенного размера.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  создани  систем калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных частиц, твердых и газообразных . Известно устройство дл  калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных частиц, которое представл ет собой гидродинамическую систему содержащую напорный бак, успокоитель рабочий канал, вентиль дл  регулиров ки скорости .течени  жидкости, гидроканалы , жестко соедин ющие перечисле ные выше элементы устройства, бак дл  сбора воды, насос, гибкие шланги дл  соединени  баков и насоса. Эта система служит дл  исследовани  течени  жидкости и дисперсного соста ва взвешенных частиц , J. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  калибровки измерителей дисперсного состава взвешенных частиц , содержащее св занные между собой баки дл  жидкости, успокоитель, проточную кювету с оптически прозрачными боковыми стенками и генератором пузырьков, устано811енный в передней части дна кюветы, и с серией расположённых поперек кюветы в ее верхней части щелевых секций с герметичной крышкой t 2. Недостатком его  вл етс  невысока  точность калибровки измерителей, обусловленна  тем, что генератор пузырьков в единицу времени продуцирует мало пузырьков, поэтому калибровка длитс  достаточно долго, и генератор в результате электролиза быстро выходит из стро . В результате старени  элек-тррдов генератора продуцируютс  пузырьки не посто нного дисперсного состава. Цель изобретени  - повышение точности калибровки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что генератор пузырьков выпол39 . йен в виде вертикально расположенно го сосуда с жидким реактивом и соединенного с ним гибким шлангом с зажимом металлического стержн , при этом сосуд герметично св зан с кюветой через, щель, выполненную в середине дна кюветы перпендикул рно потоку, причем ширина щели не больше ширины секции, а длина - не боле 1/5 ширины кюветы. Така  конструкци  генератора поз . вол ет получить заданный размер пузырьков путем подбора концентрации химического реактива и стержн  при этом получают необходимое дл  калиб ровки количество пузырьков. Пузырьк из генератора через щель попадают в середину потока, что дает возможнос уменьшить погрешность при измерении скорости пузырька, а в дальнейшем достаточно точно определить его раз мер. На Оиг.1 схематически изображено описываемое устройство на фиг.2 проточна  оптическа  кювета с генератором пузырьков, сечениеJ на фиг.З - вид А-А на фиг.2. Устройство состоит из напорного бака 1, успокоител  2, проточной кю веты 3 дл  жидкости с оптически про рачными боковыми стенками, вентил  А, бака 5 дл  сбора воды, соединенных последовательно между собой жидкими гидроканалами 6 и нас9са 7 Баки соединены между собой и насосом гибкими шлангами 8. Под дном 9 передней части кюветы 3 помещен генератор 10 пузырьков, включающий в себ  сосуд 11 с реактивом 12, металлический стержень 13, гибкий шланг 14 с зажимом 15, нижн   часть которого заполн етс  водой 16. Над каналом 17 (фиг.З) проточной кюветы 3 перпендикул рно ее продольной оси установлены вертикальные перегородки 18, закрытые крышкой 19, огражденные с четырех сторон прозрачными стенками 20. При этом образуютс  Щелевые секции 21 дл  сбора пузырьков .. Устройство работает следующим образом . Перед калибровкой измерител  устройство привод т в состо ние гоТов ности. Дл  этого генератор пузырьков заливают водой 1б дл  того, чтобы ис ключить воздух из резинового шланга И. Пережимают шланг 1 зажимом 15. 1 Вытесненную воду сливают из генератора . В сосуд 11 наливают реактив 12 (им могут быть слабые растворы кислоты или щелочей). Далее генератор герметично устанавливают под щелью 2б в дне кюветы 3. Наливают баки 1 и 5 дистиллированной водой, после чего заполн ют проточную кювету-3 водой , при этом приоткрывают крышку 19. После полного заполнени  щелевых секций 21 водой крышку 19 герметично закрывают и устанавливают вентил ми определенную скорость жидкости в кювете предварительно включив насос 7.Калибруемый прибор 22, состо щий из приемной 23 и передающей 2k частей устанавливают около кюветы 3 так, чтобы луч 25, идущий от передающей к приемной камере, пересекал канал 17 кюветы.3 и охватьшал все пузырьки, всплывающие из щели. После такой подготовительной работы включают калибруемый измеритель 22 и генератор 10 пузырьков, которые рассеиваютс  потоком жидкости и попадают в секции 21. .... ,. В процессе работы генератора известным регистрирующим прибором скорость всплывани  пузырьКОВ в отдельные секции, а по формуле Стокса - их диаметр. Незадолго до полного заполнени  самой быстронаполн емой секции выключают генератор , фотоаппаратом регистрируют распределение менисков в секци х и определ ют количество частиц, прошедших в секции за врем  работы генератора , характеризующее спектр дисперсной фазы по размерам. Разделив это распределение на врем  работы генератора, получаем определенное распределение по размерам пузырьков, с которым .(Сравнивают результат, полученный калибруемым прибором, и ввод т в показани  прибора корректировку . Измен   концентрацию реактива, размеры и материал стержн , а также скорость движени  жидкости в проточ- . ной кювете, получают определенное распределение дисперсной фазы по размерам в широких динамических диапазонах-как по числу частиц, так и по их .размерам, что значительно сокращает длительность получени  дисперсной фазы по сравнению с известными , где пузырьки получают с помощью электролиза. Однако из основных преимуществ предлагаемого устройства состоит в том, что дисперсный состав пузырьков, продуцириуемых генератором в единицу времени, посто нен, так как плои4адь поперечного сечени  стержн  остаетс  неизменна . 8 результате точность повышаетс , так как в секции попадает в единицу времени достаточное коли .чество пузырьков и определенного размера. Формула изобретени  Устройство дл  калибровки измери телей дисперсного состава взвешенны частиц, содержащее проточную кювету со щелевыми секци ми и генератор пу , зырьков, обличающеес  тем, что с целью повышени  точности калибровки, генератор пузырьков вы1 гюлнен в виде вертикально расположенных сосуда с жидким реактивом и соединенного с ними гибким шлангом с зажимом металлического стержн , . при этом сосуд герметично св зан с кюветой через щель, выполненную в середине дна кюветы перпендикул рно потоку, причем ширина щели не боль ше ширины секции, а длина - не больше 1/5 ширины кюветы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Домаратцкий А.Н. и др. Сравнение показаний лазерного допплеровского измерител  скорости и термопнемометра в следе за цилиндром.- Прикладна  механика и техническа  физика на 1972, выпуск 1, с.126-128.
2. 2.Авторское свидетельство СССР f, fi9f662, кл. G 01 N 15/02, 1975 ( прототип).