SU987464A1 - Способ определени свободного газа в жидкости - Google Patents

Description

будет малым приращение объема в камере в результате, сжати  , а определение малого изменени  объема камеры производитс  с большой погрешностью , т.е. приращение объема поршн  в камере соизмеримо с погрешность отсчета измерени . Кроме того, при сжатии пробы жидкости поршнем (повышении давлени  в измерительной камере ) трудно исключить неконтролируемые утечки жидкости или газа в системе цилиндр-поршень. А эти утечки внос т дополнительную существенную погрешность в определение величины приращени  объема поршн  в камере в результате сжати  пробы, а следовательно и газосодержани .

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ определени  свободного газа в жидкости путем отбора пробы исследуемой жидкости в измерительную камеру с помещенным в нее подвижным поршнем, разделени  пробы на газовую и жидкую фаЗЫ и измерени  выделившегос  газа 2.

Известный способ предназначен дл  сепарации масла из трансформатора с последующим проведением анализа собранного газа в специальном устройстве. Способ не предназначен дл  измерени  газосодержани , посколку отсутствуют операции по измерению перемещени  поршн , а значит и соответствующих объектов. Кроме того, известный способ отделени  газа от жидкости не может быть использован из-за низкой степени дегазации жидкости . Это объ сн етс  тем, что в устройстве дл  его осуществлени  предусмотрено использование сильфона (который ограничивает перемещение поршн  вверх-вниз величиной 15-20 мм) и НсШичием каналов в поршне не позвол етс  создать такой же перепад между надпоршневой 10 и подпоршневой 8 полост ми камеры, какой создаетс  между измерительной камерой и предварительно вакуумированным резервуаром в устройстве дл  реализации способа.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений малого количества свободного газа в жидкости, наход щейс  под избыточным давлением

Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу определени  свободного газа в жидкости путем отбора пробы исследуемой жидкости з измерительную камеру с помещенным- в нее подвижным поршнем, разделени  пр бы на газовую и жидкую фазы и измерени  выделившегос  газа, после отбора пробы увеличивают объем измерительной камеры с выравниванием давлени  в ней до атмосферного, выдерживают пробу жидкости до окончани  выделени  из нее газа, измер ют объем, измерительной камеры, затем осущ€;ствл ют вакуумную дегазацию пробы жидкости и измер ют уменьшение объема измерительной камеры после подн ти  уровн  жидкости поршнем, по которому определ ют объем дегазированной жидкости .

Повышение точности способа достигаетс  за счет того, что измерение промежуточного значени  объема измерительной камеры производитс  при атмосферном давлении. Именно в этой зоне можно с высокой точностью определить изменени  объема измерительной камеры и давлени  в ней так как незначительному изменению давлени  в измерительной камере соответствует значительное изменение ее объема. При одной и той же абсолютной погрешности отсчета измерени  объема относительна  погрешность измерени  объема камеры при атмосферном давлении в предложенном способе будет значительно меньше , чем при повышенном давлении в известном способе. Погрешность приборов дл  измерени  атмосферного давлени  значительно меньше, чем у приборов дл  измерени  избыточного давлени . Следовательно, погрешность определени  количества свободного газа в жидкости предлагаемого способа будет меньше.

Кроме того, понижение давлени  в измерительной камере дт атмосферного исключает утечки газа или жидкости из нее, что также способствует повышению стабильности и точности предлагаемого способа.

Измерение объема дегазированной жидкости непосредственно в измерительной камере исключает погрешность св занную с потерей жидкости при ее транспортироэке в другой измерительный сосуд.

На чертеже схематически изображено устройство дл  реализации предлагаемого способа.

Устройство включает измерительную камеру 1, запорное устройство 2 и 3, краны 4, 5 и 6, поршень 7, уплотнение 8, манометры 9 и 10, термометр 11, предварительно вакуум15рован1; Ый резистор 12, вакуумметр 13 , кран 14, шкалу 15.

А-положение поршн  устройства в, исходном положении при отборе пробы исследуемой жидкости, Б-положение поршн  при операции увеличени  объема измерительной камеры и понижение давлени  в ней до атмосферного, В-положение поршн  при измерении объема дегазированной жидкости.

Определение свободгюго газа в жидкости по предлагаемому способу осуществл етс  следующим образом.

Весь поток исследуемой жидкости при рабочем давлении проходит через градуированную измерительную камеру Г положенне поршн  А), объем которой в этом исходном положении равен А . При этом сблокированные запорные устройс ва 2,3 и кран 4 открыты , а краны 5 и б закрыты. Поршень 7 находитс  в исходном положении. Герметизаци  поршн  обеспечиваетс  уплотнением 8. Маномер 9 и термометр 11 показывают давление в измерительной камере Рр и температуру -Тр .

При необходимости измерени  количества свободного газа в жидкости перекрывают запорные устройства , 2 и 3 и фиксируют исходные значени  объема камеры V- и давление в камере Рр ,

Перемеща  поршень 7, расположенный в нижней части камеры, увеличивают объем камеры до тех пор пока в камере не установитс  атмосферное давление - PQ (положение поршн  Б). Контроль уменьшени  давлени  в камере производитс  по манометру 9 (например , образцовому), а фиксирование установлени  атмосферного давлени  в камере осуществл етс  (открыв кран 5) по маномеру 10 (например, с помощью жидкостного дифференциального маномера, имеющего более высокую точность измерени ), При понижении давлени  в измерительной камере до атмосферного происходит расширение газа, наход щегос  в механической смеси с жидкостью. Кроме того, из жидкости выдел етс  некоторое количество газа, находившегос  при рабочем давлении в растворенном состо нии . Поэтому выдерживают пробу жидкости в камере при атмосферном давлении до окончани  выделени  газа из жидкости (до прекращени  изменени  давлени  в измерительной камере ) , корректиру  по показанию дифференциального маномера 10 положение поршн  7. Затем определ ют новое значение объема измерительной камеры - VP (по величине перемещени  поршн  7) и температуру в измерительной камере - Tj,. Дл  измерени  объема дегазированной жидкости закрывают кран 4 и к верхней чаети измерительной камеры (во избежании выброса жидкости из нее), подключают предварительно вакуумированный резервуар 12, открыв кран 6. Предварительное вакуумирование резервуара 12 осуществл етс  вакуумным насосом. При достижении нужной степени разр жени  в резервуаре, котора  измер етс  вакуумметром 13, вакуумный насос отключаетс  от резервуара 12 краном 14.

После окончани  процесса вакуумировани  пробы жидкости в измерительной камере, определ ют объем дегазированной жидкости V непосредственно в измерительной камере (положение поршн  В). Объем дегазированной жидкости наход т по величине nejpeMeщени  поршн  7 при уменьшений ооъема измерительной камеры и подн тию уровн  жидкости в ней до определенной отметки на шкале 15.

В диапазоне рассматриваемых давлений (до 1,5 НПа) и газосодержаний (до 5%) приращение объема жидкости за счет растворени  газа есть величина бесконечно мала  и это приращение в практических расчетах можно не учитывать. Принима  во внимание это обсто тельство и зна  градуированный объем измерительной камеры при рабочем давлении Vp , а также измеренный объем дегазированной жидкости V- , можно определить количество свободного газа в жидкости при рабочем давлении по формуле

(I)

W - тк .

где V - объем свободного газа в жид° кости при рабочем давлении, VP - объем измерительной камеры при рабочем давлении,

V - объем дегазированной жидкости .

После отбора объема исследуемой жидкости в измерительной камере при рабочем давлении, состо ние свободного газа, наход щегос  в механической смеси описываетс  уравнением

(2)

G R-T

ceir

где Р„ - рабочее давление в измерительной камере/

V - объем свободного газа в исследуемой пробе жидкости, G - масса газа; R - универсальна  газова  посто нна ; Т - температура в измерительной

камере.

При понижении давлени  в измерительной камере до атмосферного, за счет увеличени  ее объема, прои сходит расширение объема свободного газа , наход щегос  в пробе жидкости. Объем свободного газа в измерительной , камере при атмосферном давлении определ етс  по формуле

,. -.DL-Ifi-v (,) V.Po . .

где V- объем свободного газа в ™ измерительной камере при

атмосферном давлении;

PQ- атмосферное давление,

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 328385, кл. G 01 N 33/22, 1968.

2.За вка Японии I 52-209, кл. 56 В 1, 06.01,1977.

-СИ2

j: