Автоклав для измерения акустических параметров жидких сред

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

397836

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 29 11.1972 {№ 1753249/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.1Х.1973. Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 30.1.1974

М. Кл, 6 01п 29/00

В 06b 1/06

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 534.232(088.8) Авторы изобретения

Б. А. Белинский, Ш. Х. Икрамов и В. И. Тимофеев

Заявитель Московский областной педагогический институт им. Н. К. Крупской

АВТОКЛАВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение может быть применено в приборостроении, а также в других отраслях народного хозяйства, где необходимо детальное исследование динамико-статистических зако.номерностей жидких сред.

Известные автоклавы, содержащие цилиндрический термостатируемый сосуд высокого давления с:выходным штуцером, внутри которого расположен пьезоэлектрический преобразователь и поршень-отражатель, не имеют возможности одновременного измерения скорости распространения, коэффициента поглощения ультразвуковых волн, вязкости, диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, а также обладают недостаточной точностью измерения исследуемых параметров.

Предлагаемый автоклав отличается тем, что в нем во внутренней полости сосуда высокого давления установлен с зазором измерительный цилиндр, электрически изолированный от последнего, внутри которого расположен свободно поршень — отражатель, выполненный полым с отверстиями B торце под углом к его оси, снабженный с другой стороны подпружиненным клапаном, при этом со стороны пьезоэлектрического преобр азователя вмонтирован обтюратор, электровводы которого соединены соответственно с упомянутым пьезопреобразователем, тензодатчиком и измерительным цилиндром. Такое выполнение автоклава позволяет одновременно измерять скорость распространения, коэффициент поглощения ультразвуковых волн, диэлектрическую проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, вязкость и температуру исследуемой жидкости в широких пределах изменения давления от атмосферного до сверхвысоких, например 15000 к/ /сл -, и повысить точность измерения указанных параметров.

На чертеже представлен предлагаемый автоклав.

Автоклав работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания в виде импуль15 са необходимой длительности и частоты повторения излучаются и затем принимаются после отражения пьезоэлектрическим преобразователем 1. Отражателем ультразвуковых волн служит торцовая отшлифованная поверхность

20 поршня-отражателя 2, способного свободно перемещаться под действием собственной силы тяжести вдоль оси измерительного цилиндра 8, нвинченного на фторопластовое кольцо 4 кварцедержателя о. В отшлифованном торце

25 поршня-отр ажа геля 2 просверлены отверстия 6 под углом к его оси, а на другом торце установлен подпружпненньш клапан 7, который открывается под действием собственной силы тяжести поршня-отражателя при упоре

3р в выступ 8 цилиндра 8 при максимальном

397836 удалении от преобразователя 1. Таким образом осуществляется сообщение с объемом над поршнем-отражателем 2, что необходимо для глубокого вакуумирования. При этом значительная длина поршня-отражателя и малый зазор между его стенками и стенками цилиндра 8 позволяет с достаточной точностью сохранять параллельность отражательной поверхности поршня и поверхности преобразователя 1, а также способствует самоюстировке при свободном падении в вязкой жидкости при строго вертикальном положении автоклава 9. При падении поршня-отражателя 2 в исследуемой жидкости отраженный ультр азвуковой импульс изменяется по амплитуде и времени задержки. Измеряя изменение амплитуды импульса, время его задержки для определенных положений IIOpIIIH5I-отражателя, à TBK?Kp фиксируя скорость изменения, времени задержки, определяют одновременно коэффициент поглощения ультразвуковых волн, скорость распространения ультразвуковых волн и коэффициент сдвиговой вязкости. Измерение амплитуды импульса, времени задержки и скорости изменения времени задержки осуществляется с помощью вторичной аппаратуры (на чертеже не показана). Измерения емкости цилиндра 8, сопротивления тензодатчика 10 и э. д. с. термопары 11 осуществляются по мостовой схеме вторичной аппаратуры. Автоклав снабжен карманом 12 для термопары 11. Термостатирование ведут ультратермостатом, который подсоединяется к оливкам 18 термостатирующей рубашки 14 автоклава.

Обтюратор 15 снабжен тремя электровводами 15 для подачи .напряжения высокой частоты на преобразователь 1, для подачи электрического сигнала на измерительный цилиндр

8, служащий одновременно внутренней обкладкой конденсатора, для измерения давлений тензодатчика 10. На обтюратор 15 навинчивается кварцедержатель 5, который,выполнен из стали и представляет собой систему крепления преобразователя 1, подачи на него напряжения высокой частоты и рассеивания ультразвуковых волн, излучаемых тыльной стороной пьезоэлектрического преобразователя. Внутри кварцедержателя 5 под фторопластовой втулкой 17 смонтирован тензодат5 чик 10.

Универсальный ультразвуковой автоклав 9, соединенный через штуцер 18 с системой, создающсй высокое давление, монтируют на специальном станке с поворотным устройством

10 (на чертеже не показано), позволяющим автоматически согласованно с соответствующим положением поршня-отражателя 2 поворачивать автоклав 9 на 180 в вертикальной плоскости вокруг его оси, обеспечивая циклич15 ность процесса измерения.

Предмет изобретения

Автоклав для измерения акустических пара20 метров жидких сред, содержащий цилиндрический термостатируемый сосуд высокого давления с входным штуцером, внутри которого расположен пьезоэлектрический преобразователь и поршень-отражатель, отличающийся

25 тем, что, с целью одновременного измерения скорости распространения, коэффициента поглощения ультразвуковых волн, диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, вязкости и температуры иссле30 дуемой жидкости в широких пределах изменения давления от атмосферного до сверхвысоких, например 15000 к1/слР, и повышенияточности измерения указанных параметров, в нем во внутренней полости сосуда высокого дав35 ления установлен с зазором измерительный цилиндр, электрически изолированный от сосуда, внутри которого расположен свободно поршень-отражатель, выполненный полым с отверстиями в торце под углом к его оси, 40 снабженный подпружиненным клапаном, при этом со стороны пьезоэлектрического преобразователя вмонтирован обтюратор, электровводы которого соединены соответственно с пьезопреобразователем, тензодатчиком и из45 мерительным цилиндром.

397836

Составитель И. Гольденберг

Техред А. Камышникова Корректор А. Васильева

Редактор О. Филиппова

Заказ 3719/3 Изд. N- 94 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2