Устройство для измерения температуры вспышки жидких нефтепродуктов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ ЖИДКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ(71) Заявитель Сыщенко Александр Федорович(72) Автор Сыщенко Александр Федорович(73) Патентообладатель Сыщенко Александр Федорович(57) 1. Устройство для измерения температуры вспышки жидких нефтепродуктов, содержащее измерительную систему с блоком поджига и средством регистрации температуры,реакционную камеру с установленным в ней нагревательным элементом и крышкой, выполненной с отверстием, отличающееся тем, что реакционная камера содержит тигель, а измерительная система выполнена с возможностью регистрации температуры вспышки в закрытом или открытом тигле, при этом отверстие в крышке выполнено с возможностью поочередного размещения в нем двух сменных вставок, одна из которых для создания режима регистрации температуры вспышки в закрытом тигле выполнена сплошной, а другая для создания режима регистрации температуры вспышки в открытом тигле содержит вентиляционные каналы, причем установленная в отверстии крышки в определенном режиме та или иная вставка плотно сопряжена с открытым верхом тигля, дно которого приведено в контакт с нагревательным элементом, а средство регистрации температуры выполнено с возможностью параллельного измерения температуры жидкой и парообразной фаз нефтепродукта. 9496 1 2007.08.30 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство регистрации температуры выполнено в виде двух размещенных в тигле реакционной камеры термопар, одна из которых находится в зоне с жидкой, а вторая в зоне с парообразной фазой исследуемого нефтепродукта, при этом температуру вспышки нефтепродукта определяют по температуре воспламенения его паров. Изобретение относится к области испытания материалов с помощью нагрева путем определения температуры вспышки, в частности к установкам для исследования нефтепродуктов, и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления в нефтеперерабатывающей отрасли. Известно устройство для автоматизированного испытания температуры вспышки 1. Испытываемые жидкости темперируют в закрывающихся испытательных сосудах, подвергают испытанию воспламенением и при успешном зажигании проводят регистрацию температуры вспышки. Испытательные сосуды заполняют заранее испытываемыми жидкостями и закрывают испытательными крышками, которые оборудованы средствами регистрации температуры и индикации температуры вспышки, а также средствами для поворота испытательной крышки и перемешивания испытываемой жидкости и тем самым образуют испытательные вставки, таким образом подготовленные испытательные вставки вставляют в темперирующее устройство и создают разъемные соединения и/или контактирования между головкой параллельных функций автомата и испытательной вставкой с тем, чтобы средства регистрации температуры и индикации температуры вспышки получили электрический контакт и были вновь разъединены после завершения зажигания и после испытания температуры вспышки. Средства регистрации температуры и индикации температуры вспышки связаны с головкой параллельных функций и с блоком анализа сигналов посредством электрических контактов лишь на время нахождения испытательной вставки в темперирующем устройстве. Для смены проб зажигание отсоединяют от испытательной крышки с помощью управляемого привода. Электрическое контактирование, механическая связь, позиционирование зажигания и поворот испытательной крышки производят путем опускания и/или установки головки параллельных функций. Дополнительно к индикации температуры вспышки внутри испытательной вставки проводят дальнейшую индикацию температуры вспышки вне испытательной вставки. Дополнительную индикацию температуры вспышки производят над отверстием зажигания. Средства перемешивания и поворота крышки связывают с приводами механическим путем. Устройство для автоматизированного испытания температуры вспышки состоит из испытательного сосуда, который содержит испытываемую жидкость и выполнен с возможностью закрытия испытательной крышкой с мешалкой, температурным датчиком, индикатором температуры вспышки, темперирующим устройством и зажиганием, причем совокупное устройство состоит из стационарной головки параллельных функций и мобильной испытательной вставки, причем испытательная вставка снабжена в предоборудованном состоянии температурным датчиком и индикатором температуры вспышки, а к головке параллельных функций присоединены элементы контактирования для создания электрической связи с температурным датчиком и с индикатором температуры вспышки и не менее одного элемента связи для создания механической связи между приводом мешалки и самой мешалкой. К головке параллельных функций прикреплен привод поворотного золотника с элементом управления. К испытательной вставке дополнительно прикреплено зажигание, снабженное элементами связи для соединения с головкой параллельных функций. Температурный датчик и индикатор температуры вспышки расположены внутри гильзы. Вне испытательной вставки над отверстием зажигания расположен дополнительный индикатор температуры вспышки. 2 9496 1 2007.08.30 Недостатком известного устройства является его сложность и, как следствие, большие затраты на его производство. Известно устройство для определения температуры горючих жидкостей 2. Устройство для определения температуры горючих жидкостей содержит закрытую камеру с расположенным в ее стенках нагревателем, выхлопной клапан, расположенный на крышке камеры и состоящий из цилиндра с вентиляционными отверстиями и соосного с ним поршня. Датчик вспышки состоит из высоковольтного трансформатора, промежуточного трансформатора, электрического разрядника. Элементами датчика вспышки также являются делитель сигнала, генератор высокой частоты, счетчик и запорный элемент. Устройство также содержит генератор высоковольтных импульсов, выход которого подключен к выводам первичной обмотки высоковольтного трансформатора, нагреватель, датчик температуры, блок индикации температуры, выход которого соединен с первым управляющим входом генератора высоковольтных импульсов. К недостаткам известной конструкции следует отнести сложность системы вывода газов после сгорания и низкую надежность прибора. Известна установка для автоматизированного определения температуры вспышки нефтепродуктов 3. В одном термостатируемом корпусе выполнено два углубления для тиглей, в которые может быть залито как топливо, так и масло, а также топливо и масло разных марок, за счет исключения влияния внешних условий при проведении параллельных определений и использовании датчиков температуры нефтепродуктов, фотоэлементов регистрации вспышки нефтепродуктов и микропроцессора, управляющего средствами воспламенения, приводом мешалки и нагревателями тиглей в заданном диапазоне. Недостатком данной установки является сложность конструкции из-за наличия одновременно двух тиглей. Наиболее близким по технической сущности, к предлагаемому изобретению, является устройство для определения температуры вспышки горючих жидкостей 4. Устройство содержит закрытую камеру с расположенными в его стенах нагревателем, измерительную систему с блоком поджига в виде электрического разрядника, помещенного в камеру выше уровня испытуемой жидкости и соединенного с генератором высоковольтных импульсов, датчиком температуры, блоком индикации, выход которого подключен к управляющему входу генератора высоких импульсов, и выхлопной клапан с датчиком вспышки, расположенный на крышке камеры. Выхлопной клапан состоит из цилиндра с вентиляционными отверстиями и соосного с ним поршня. Датчик вспышки представляет собой магнит, закрепленный на поршне и магнитоуправляемый контакт, закрепленный на крышке цилиндра. Магнитоуправляемый контакт соединен с управляющими входами блока индикации и источника питания нагревателя и дополнительным входом генератора высоковольтных импульсов. Недостатком известного устройства является возможность измерения температуры вспышки только лишь в закрытом тигле (по методу Пенски Мартенса), что сужает температурный диапазон вспышки нефтепродуктов. Задачей предлагаемого изобретения является возможность определения температуры вспышки как в закрытом (по методу Пенски Мартенса), так и в открытом (по методу Кливленда) тиглях и обеспечить возможность измерять в более широком диапазоне температуру вспышки нефтепродуктов одним прибором. Поставленная задача решена тем, что в устройстве для измерения температуры вспышки жидких нефтепродуктов, содержащем измерительную систему с блоком поджига и средством регистрации температуры, реакционную камеру с установленным в ней нагревательным элементом и крышкой, выполненной с отверстием, согласно изобретению реакционная камера содержит тигель, а измерительная система выполнена с возможностью регистрации температуры вспышки в закрытом или открытом тигле, при этом отверстие в крышке выполнено с возможностью поочередного размещения в нем 3 9496 1 2007.08.30 двух сменных вставок, одна из которых для создания режима регистрации температуры вспышки в закрытом тигле выполнена сплошной, а другая для создания режима регистрации температуры вспышки в открытом тигле содержит вентиляционные каналы, причем установленная в отверстии крышки в определенном режиме та или иная вставка плотно сопряжена с открытым верхом тигля, дно которого приведено в контакт с нагревательным элементом, а средство регистрации температуры выполнено с возможностью параллельного измерения температуры жидкой и парообразной фаз нефтепродукта. Средство регистрации температуры выполнено в виде двух размещенных в тигле реакционной камеры термопар, одна из которых находится в зоне с жидкой, а вторая в зоне с парообразной фазой исследуемого нефтепродукта, при этом температуру вспышки нефтепродукта определяют по температуре воспламенения его паров. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена принципиальная схема прибора для измерения температуры вспышки жидких нефтепродуктов. На фиг. 2 - вид сплошной сменной вставки. На фиг. 3 - вид сменной вставки с вентиляционными каналами. Устройство для измерения температуры вспышки жидких нефтепродуктов содержит реакционную камеру 1 с расположенными в ней тиглем 2, нагревательным элементом 3,прижимной пружины 4, блоком поджига 5, термопарами регистрации температуры жидкости 6 и температуры паров жидкости 7. Термопара 7 помещается в реакционной камере выше уровня жидкости 8, термопара 6 помещается в жидкость 8. В крышке 13 реакционной камеры 1 выполнено отверстие 9, в которое вставляется либо сплошная сменная вставка 10, либо сменная вставка 11, содержащая вентиляционные каналы 12. Устройство для измерения температуры вспышки жидких нефтепродуктов работает следующим образом. В тигель 2 наливают жидкость 8 до уровня, при котором происходит погружение термопары регистрации температуры жидкости 6, а термопара регистрации температуры паров жидкости 7 при этом остается выше уровня измеряемой жидкости 8. Тигель 2 с жидкостью 8 помещают в реакционную камеру 1 на нагреватель 3. Прижимная пружина 4 прижимает тигель 2 с жидкостью 8 к крышке реакционной камеры 1. В отверстие 9 крышки 13 помещают либо сплошную сменную вставку 10, либо сменную вставку 11, содержащую вентиляционные каналы 12. При использовании сплошной вставки 10 определяют температуру вспышки в закрытом тигле (по методу Пенски Мартенса), при использовании вставки 11, содержащей вентиляционные каналы 12, измеряют температуру вспышки в открытом тигле (по методу Пенски Мартенса). При нагревании над поверхностью жидкости 8 образуется пар. Посредством термопар 6 и 7 измеряют температуру жидкости и паров жидкости соответственно. Между электродами блока поджига 5 периодически проскакивает электрическая искра, которая при температуре жидкости, равной температуре вспышки, приводит к быстрому сгоранию накопившихся паров. Момент вспышки определяют по резкому изменению температуры паров жидкости 8, измеряемых термопарой 7. Температура жидкости, измеренная при этом термопарой 6 является температурой вспышки жидкости в закрытом тигле при нахождении в отверстии 9 крышки сплошной вставки 10, либо температуру вспышки жидкости в открытом тигле, при размещении в отверстии 9 крышки 13 вставки 11, содержащей вентиляционные каналы 12. Весь процесс определения температуры вспышки обеспечивается измерительной системой и проходит без участия человека. Прибор, изготовленный в соответствии с изобретением имеет следующие характеристики. 9496 1 2007.08.30 Диапазон определяемых температур вспышки В открытом тигле В закрытом тигле Абсолютная погрешность определения температуры вспышки Скорость нагрева пробы перед вспышкой Объем пробы для испытаний Габаритные размеры прибора Масса прибора Потребляемая мощность 102-180 С 30-260 С Не более 25-6 С/мин 15 мл 300260180 мм Не более 7 кг Не более 0,7 кВА Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5