Способ и анализатор для осуществления способа определения содержания оксидов азота в ракетных окислителях



Способ и анализатор для осуществления способа определения содержания оксидов азота в ракетных окислителях
Способ и анализатор для осуществления способа определения содержания оксидов азота в ракетных окислителях
Способ и анализатор для осуществления способа определения содержания оксидов азота в ракетных окислителях

Владельцы патента RU 2695816:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Группа изобретений относится к определению оксидов азота в ракетных окислителях и может найти применение в лабораториях для контроля качества ракетных топлив. Способ определения содержания оксидов азота в ракетных окислителях заключается в охлаждении навески окислителя, постоянном измерении мощности светового потока, проходящего через слой паров над поверхностью окислителя, фиксации температуры пробы при достижении максимального значения мощности светового потока и расчете массовой доли оксидов азота. Анализатор для осуществления указанного способа представляет собой корпус, внутри которого установлены кювета с крышкой и термодатчиком, два термоэлектрических модуля, термоаккумулятор, излучатель света, фотоприемник, усилительная схема, милливольтметр, термометр электронный, термостат, термоизоляция, радиатор, вентилятор и блок питания. Достигается упрощение и ускорение определения. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к способам определения оксидов азота в ракетных окислителях и может найти применение в лабораториях для контроля качества ракетных топлив.

Известен метод определения оксидов азота в ракетных окислителях основанный на взаимодействии оксидов азота с марганцовокислым калием в кислой среде с последующим восстановлением избытка марганцовокислого калия солью Мора. По количеству марганцовокислого калия, реагирующего с навеской окислителя, определяют массовую долю в ней оксидов азота. (ГОСТ В17145-83 «Меланжи. Методы испытаний»).

Существует способ определения оксидов азота в смеси метана, диоксида углерода и азота, включающий пропускание смеси через разделительную колонку, заполненную сорбентом, и последующую количественную регистрацию газохроматографическим методом, где с целью раздельного определения, закиси, оксида, диоксида азота и упрощения процесса, в качестве сорбента используют активированный уголь марки КАД йодный и разделительную колонку нагревают до 60-100°С (28.02.85. Бюл. №8 Патент №- 3798265 Т.И. Нагиев, Ф,Г. Байрамов и др.).

Недостатками существующих способа и метода являются длительность проведения испытания (70 минут), необходимость работы со стеклянной химической посудой, необходимость использования химических реактивов, необходимость нагрева ампулы на спиртовке, опасность получения термического ожога.

Наиболее близким, взятым в качестве прототипа является способ определения концентрации оксида и диоксида азота раздельно в продуктах сгорания включающий отбор пробы, пропускание ее при помощи побудителя через окислитель и два поглотителя с растворами реактива Грисса с последующим фотоколориметрированием и количественным определением концентраций по расчетным формулам, при этом отбор пробы осуществляют непосредственно из потока продуктов сгорания, а определение оксида и диоксида азота ведут последовательно в одном цикле, причем на первой операции поглощения определяют диоксид азота, а затем пробу пропускают через окислитель и поглотитель и определяют оксид азота, используя в качестве побудителя разрежение, создаваемое на второй операции поглощения, при этом концентрацию диоксида азота находят по формуле (Авторское свидетельство SU 1582122 А1. Бюл. №28 от 30.07.90 г. Л.М. Цирульников, Л.И. Костенко, Е.В. Грек).

Недостатками прототипа являются сложность способа и затраты времени для проведения одного испытания.

Задача, на решение которой направленно заявленное техническое решение, заключается в обеспечении возможности осуществлении контроля качества азотнокислотных окислителей по показателю содержания массовой доли оксидов азота с исключением использования сложного технологического оборудования, и сокращением времени проведения испытания до 7 раз относительно существующего лабораторного метода.

Поставленная задача достигается способом определения содержания оксидов азота в ракетных окислителях, включающим охлаждение навески окислителя, постоянное измерение мощности светового потока, проходящего через слой паров над поверхностью окислителя, фиксацию температуры пробы при достижении максимального значения мощности светового потока и расчет массовой доли оксидов азота по формуле:

С=k×r

где k - эмпирический коэффициент оптического преломления, равный 1,8.

Анализатор для осуществления способа определения содержания оксидов азота в ракетных окислителях, представляет собой корпус, внутри которого установлены кювета с крышкой и термодатчиком, два термоэлектрических модуля, термоаккумулятор, излучатель света, фотоприемник, усилительная схема; милливольтметр, термометр электронный, термостат, термоизоляция, радиатор, вентилятор и блок питания.

Для способа:

1. Охлаждение навески окислителя. Данный отличительный признак основан на физическом свойстве окислителя ослаблять свою окраску при понижении температуры и увеличивать при ее повышении.

2. Постоянное измерение мощности светового потока, проходящего через слой паров над поверхностью окислителя. При изменении температуры происходит изменение мощности светового потока, проходящего через слой паров над навеской, которая увеличивается и к моменту обесцвечивания достигает максимума, а при дальнейшем охлаждении остается постоянной. Имеется зависимость мощности светового потока, проходящего через слой паров над навеской окислителя, от цвета паров при его охлаждении. Достижение максимальной мощности светового потока происходит при определенной температуре продукта, которая зависит от массовой доли оксидов азота.

3. Фиксацию температуры пробы при достижении максимального значения мощности светового потока и расчет массовой доли оксидов азота. Чем больше массовая доля оксидов азота, тем меньше температура системы окислитель-пары, при которой пары переходят в N2O4 и обесцвечиваются. Следовательно, температура окислителя, при которой происходит обесцвечивание, в последующем позволит определить массовую долю оксидов азота. Массовую долю оксидов азота (С) в процентах вычисляют по формуле:

С=k×t,

где k - эмпирический коэффициент оптического преломления, равный 1,8;

t - температура навески окислителя при достижении максимальной мощности светового потока, °С.

За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных определений.

Таким образом, все признаки, указанные в формуле изобретения, необходимы в совокупности для решения поставленной задачи изобретения.

Способ определения содержания оксидов азота в ракетных окислителях осуществляется следующим образом.

Отобранная пипеткой в объеме 1 см3 проба окислителя и вносится в кювету анализатора и закрывается герметично крышкой. Кювета устанавливается в блок термоэлектрического охлаждения, состоящего из двух термоэлектрических модулей и терморегулятора. Включается тумблер включения, затем тумблер первой ступени термоэлектрического модуля для охлаждения кюветы до +3…5°С. При достижении температуры +3…5°С включается тумблер второй ступени охлаждения для охлаждения кюветы до температуры минус 12°С и включения оптического блока, состоящего из излучателя света и фотоприемного устройства.

В процессе охлаждения световой поток проходит через слой паров над окислителем. Изменение светового потока регистрируется с помощью фотоприемного устройства, его сигнал усиливается усилителем постоянного тока, и результаты отображаются на вольтметре, который фиксирует изменение мощности светового потока, проходящего через слой паров окислителя. Одновременно ведется наблюдение за изменением температуры с помощью электронного термометра.

Измерение проводят до стабилизации измеряемого параметра (температуры) и при достижении максимального значения напряжения, соответствующего максимальной величине мощности светового потока, проходящего через слой паров окислителя. Температура окислителя, при которой происходит обесцвечивание, в последующем позволит определить массовую долю оксидов азота. Массовую долю оксидов азота (С) в процентах вычисляют по формуле:

C=k×t,

где k - эмпирический коэффициент оптического преломления (k=1,8);

t - температура навески окислителя при достижении максимальной мощности светового потока, °С.

Анализатор для определения содержания оксидов азота в ракетных окислителях, представляет собой корпус 1 (фиг. 1, 2), внутри которого установлены кювета с крышкой 2 (фиг. 1, 3) и термодатчиком 3 (фиг. 1, 3), блок термоэлектрического охлаждения, представляющий собой два термоэлектрических модуля 4 (фиг. 3) и термоаккумулятор 5 (фиг. 3), излучатель света 6 (фиг. 3), фотоприемник 7 (фиг. 3), усилительная схема 8

(фиг. 3), милливольтметр 9 (фиг. 1, 2, 3), термометр электронный 10 (фиг. 2, 3), термостат 11 (фиг. 3), термоизоляция 12 (фиг. 3), радиатор 13 (фиг. 3), вентилятор 14 (фиг. 2, 3) и блок питания 15 (фиг. 3), тумблер включения 16 (фиг. 1, 2), тумблер первой ступени охлаждения 17 (фиг. 1, 2), тумблер второй ступени охлаждения 18 (фиг. 1, 2).

Способ на данном анализаторе реализуется следующим образом.

Отобранная пипеткой в объеме 1 см3 проба окислителя и вносится в кювету 2 (фиг. 1, 3) анализатора и закрывается герметично крышкой. Кювета 2 (фиг. 1, 3) устанавливается в блок термоэлектрического охлаждения, состоящего из двух термоэлектрических модулей 4 (фиг. 3) и терморегулятора 5 (фиг. 3). Включается тумблер включения 16 (фиг. 1, 2), затем тумблер первой ступени термоэлектрического модуля 17 (фиг. 1, 2) для охлаждения кюветы 2 (фиг. 1, 2) до +3…5°С. При достижении температуры +3…5°С включается тумблер второй ступени охлаждения 18 (фиг. 1, 2) для охлаждения кюветы 2 (фиг. 1, 2) до температуры минус 12°С и включения оптического блока, состоящего из излучателя света 6 (фиг. 3) и фотоприемного устройства 7 (фиг. 3).

В процессе охлаждения световой поток проходит через слой паров над окислителем. Изменение светового потока регистрируется с помощью фотоприемного устройства 7 (фиг. 3), его сигнал усиливается усилителем постоянного тока 8 (фиг. 3), и результаты отображаются на вольтметре 9 (фиг. 1, 2, 3), который фиксирует изменение мощности светового потока, проходящего через слой паров окислителя. Одновременно ведется наблюдение за изменением температуры с помощью электронного термометра 10 (фиг. 2, 3).

Измерение проводят до стабилизации измеряемого параметра (температуры) и при достижении максимального значения напряжения, соответствующего максимальной величине мощности светового потока, проходящего через слой паров окислителя.

Таким образом, все признаки, указанные в формуле изобретения необходимы в совокупности для решения поставленной задачи.

1. Способ определения содержания оксидов азота в ракетных окислителях, заключающийся в охлаждении навески окислителя, постоянном измерении мощности светового потока, проходящего через слой паров над поверхностью окислителя, фиксации температуры пробы при достижении максимального значения мощности светового потока и расчете массовой доли оксидов азота по формуле

С=k×t,

где k - эмпирический коэффициент оптического преломления, равный 1,8;

t - температура навески окислителя при достижении максимальной мощности светового потока, °С.

2. Анализатор для осуществления способа по п. 1, представляющий собой корпус, внутри которого установлены кювета с крышкой и термодатчиком, два термоэлектрических модуля, термоаккумулятор, излучатель света, фотоприемник, усилительная схема, милливольтметр, термометр электронный, термостат, термоизоляция, радиатор, вентилятор и блок питания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к исследованию материалов, а именно к способам обезвреживания взрывоопасной газовой среды внутри транспортного контейнера, и может быть использовано при работах по вскрытию контейнеров с неизвестной газовой средой, находящихся длительное время в эксплуатации.

Изобретение относится к устройству для испытания пиротехнических средств, включающему блок сопловый в виде сдвоенного цилиндрического корпуса с датчиками давления, узлами уплотнения, выпуска газов и воспламенения, при этом последний содержит разрушаемый фиксированным давлением элемент, который открывает узел выпуска газов.

Изобретение относится к способу определения парафина в нефтесодержащих отложениях, включающий осаждение асфальтенов растворителем, отстаивание реакционной смеси в темном месте и ее последующую фильтрацию, удаление растворителя из полученного фильтрата и адсорбцию смолистых веществ оксидом алюминия Al2O3, согласно которому из обессмоленной фракции удаляют растворитель, остаток растворяют в нагретой смеси толуола и ацетона, охлаждают, выдерживают при минусовой температуре, обеспечивающей кристаллизацию парафинов, отфильтровывают на холодном фильтре кристаллизовавшийся осадок парафинов и промывают смесью толуола и ацетона, сохраняя температуру кристаллизации, после чего смывают осадок горячим толуолом, упаривают, сушат до постоянного веса и взвешивают.

Изобретение относится к передвижным химико-аналитическим лабораториям, в частности для испытаний порохов. Мобильный комплекс контейнерного типа для проведения лабораторных испытаний порохов размещается в трех контейнерах.

Изобретение относится к области исследования или анализа энергетических материалов (ЭМ) путем определения их физических свойств, а именно, к устройствам для определения характеристик чувствительности ЭМ к трению ударного характера.

Изобретение относится к обеспечению взрывобезопасности аппаратов на стадии разработки новых марок нитратцеллюлозных порохов. Способ определения взрывобезопасной высоты слоя нитратцеллюлозных порохов для аппаратов цилиндрической и прямоугольной формы включает проведение испытаний на манометрической установке в сосуде высокого давления постоянного объема величиной 37 см3, определение путем математической обработки полученной зависимости давление-время параметров их горения, оказывающих наибольшее влияние на безопасную и критическую высоты слоев пороха, с последующим получением зависимости взрывобезопасной и критической высоты слоя пороха в количестве 150-200 г от параметров горения при использовании полузамкнутых емкостей цилиндрической формы диаметрами 100 и 300 мм или прямоугольной формы с наименьшей стороной размером 100 и 300 мм без проведения крупномасштабных натурных испытаний.

Предложен способ и измерительное устройство для определения параметров качества газа, в котором газ или газовая смесь протекает как через ультразвуковой расходомер (4), так и через микротермический датчик (7), и первый используют для определения скорости звука и течения, а с помощью второго определяют теплопроводность и теплоемкость газа или газовой смеси.

Предложен способ и измерительное устройство для определения параметров качества газа, в котором газ или газовая смесь протекает как через ультразвуковой расходомер (4), так и через микротермический датчик (7), и первый используют для определения скорости звука и течения, а с помощью второго определяют теплопроводность и теплоемкость газа или газовой смеси.

Изобретение относится к исследованию низкотемпературных свойств нефтепродуктов путем пропускания через них ультразвуковых волн и может быть использовано для экспрессного контроля температуры застывания и текучести в аналитических лабораториях нефтехимических предприятий, университетов и научно-исследовательских центров.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, а именно к способам определения энергетических характеристик боеприпасов и зарядов ВВ. Способ включает размещение объекта испытаний на испытательной площадке, на заданном расстоянии от регистрирующего устройства, положение и размер которого определяют при осуществлении предварительного снимка.
Изобретение относится к области исследования структуры материалов и касается способа спектрального лазерного сканирования композитных материалов в соответствии с оптической плотностью его матрикса и составных компонентов.

Изобретение относится к области лазерной техники и касается способа определения времени релаксации пленочного просветляющегося поглотителя с помощью фемтосекундного волоконного лазера в режиме генерации солитонов.

Изобретение относится к области исследования поверхности материалов оптическими методами и касается устройства определения коэффициента затухания поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ) инфракрасного диапазона за время одного импульса излучения.

Изобретение относится к области бесконтактного исследования поверхности металлов и полупроводников и касается устройства для измерения длины распространения инфракрасной поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ).

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неинвазивного анализа материала. Раскрыты способ и система для анализа материала (100).

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неинвазивного анализа материала. Раскрыты способ и система для анализа материала (100).

Изобретение относится к способам оптико-физических измерений. Способ определения оптических констант пленок химически активных металлов или их сплавов включает измерения эллипсометрических параметров и пленки соответствующего металла или его сплава, предварительно нанесенной путем вакуумного напыления на подложку с последующим расчетом значений констант.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Способ и соответствующее устройство (100) для контроля шин на производственной линии обеспечивают предварительное размещение шины (200), подлежащей контролю, упругое деформирование участка боковины шины посредством приложения сжимающего усилия к внешней контактной поверхности участка боковины, при этом сжимающее усилие имеет осевое направление и ориентацию, направленную к диаметральной плоскости, освещение внутренней и/или внешней поверхности участка боковины и детектирование изображения освещенной поверхности, генерирование контрольного сигнала, соответствующего детектируемому изображению, и анализ контрольного сигнала для детектирования возможного наличия дефектов на участке боковины.

Настоящее изобретение относится к электронному курительному изделию и, в частности, к принадлежности для сбора данных о режиме курения, закрепленной к корпусу электронной сигареты.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим методам. Способ контроля шероховатости поверхности детали включает зондирование исследуемой поверхности потоком со струйной структурой, содержащим смесь химически взаимодействующих газов, визуализацию информативного параметра через контролируемую область поверхности по регистрируемому в оптическом диапазоне длин волн изображению яркостного контраста проекции зоны химического взаимодействия смеси газов.

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, в частности к способу количественного определения суммы флавоноидов в плодах боярышника мягковатого (Crataegus submollis Sarg).
Наверх