RU2263305C1 - Dynamic method and device for inspecting thermal-physical properties of fluids - Google Patents
Dynamic method and device for inspecting thermal-physical properties of fluids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263305C1 RU2263305C1 RU2004122182/28A RU2004122182A RU2263305C1 RU 2263305 C1 RU2263305 C1 RU 2263305C1 RU 2004122182/28 A RU2004122182/28 A RU 2004122182/28A RU 2004122182 A RU2004122182 A RU 2004122182A RU 2263305 C1 RU2263305 C1 RU 2263305C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- probe
- fluid
- liquid
- cuvette
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области исследования свойств жидкостей с помощью тепловых средств.The invention relates to the field of studying the properties of liquids using thermal means.
Известны вибрационные способы определения вязкости и связанных с ней параметров жидкости. Так, например, в [1] описан способ, при котором зонд пластинчатого типа погружают в исследуемую жидкость и воздействуют на него с заданной возбуждающей силой на частоте, соответствующей резонансной частоте колебаний системы. После установления амплитуды вынужденных колебаний зонда измеряют амплитуду, затем с учетом амплитуды, частоты, возбуждающей силы и площади зонда рассчитывают вязкость жидкости.Known vibrational methods for determining the viscosity and related parameters of the liquid. So, for example, in [1], a method is described in which a plate-type probe is immersed in a test liquid and exposed to it with a given exciting force at a frequency corresponding to the resonant frequency of oscillations of the system. After establishing the amplitude of the forced oscillations of the probe, the amplitude is measured, then, taking into account the amplitude, frequency, exciting force and area of the probe, the viscosity of the fluid is calculated.
Способ определения вязкости характеризуется следующими недостатками: использование зонда пластинчатого типа затрудняет решение уравнений в тех случаях, когда по результатам расчетов требуется определить как вязкость, так и плотность жидкости; относительно большие габариты вибровискозиметров и других устройств, необходимых для реализации указанных способов, не позволяют создавать портативные измерительные приборы.The method for determining viscosity is characterized by the following disadvantages: the use of a plate-type probe makes it difficult to solve equations in those cases when the results of calculations require determination of both viscosity and density of the liquid; the relatively large dimensions of the viscometers and other devices necessary for the implementation of these methods do not allow the creation of portable measuring instruments.
Известен способ определения теплоемкости жидкостей с помощью непосредственного нагрева в адиабатическом калориметре [2]. Перед проведением эксперимента в калориметр заливают эталонную жидкость с известной теплоемкостью, и рассчитывают теплоемкость калориметра. Затем исследуемую жидкость заливают в теплоизолированный от внешней среды калориметр, снабженный электронагревателем для нагрева жидкости, мешалкой и термометром. В течение времени, продолжительность которого измеряется, проводится нагрев жидкости с помощью электронагревателя. Измеряют мощность, подводимую к нагревателю. В процессе нагрева жидкость перемешивается. Измеряют температуру жидкости в начале и в конце процесса нагрева и рассчитывают удельную теплоемкость исследуемой жидкости.A known method for determining the heat capacity of liquids using direct heating in an adiabatic calorimeter [2]. Before the experiment, a reference liquid with a known heat capacity is poured into the calorimeter, and the heat capacity of the calorimeter is calculated. Then, the test liquid is poured into a calorimeter insulated from the external environment, equipped with an electric heater for heating the liquid, a stirrer and a thermometer. During the time, the duration of which is measured, the fluid is heated using an electric heater. The power supplied to the heater is measured. During heating, the fluid is mixed. Measure the temperature of the liquid at the beginning and at the end of the heating process and calculate the specific heat of the test liquid.
Данный способ имеет следующие недостатки: достаточно большой объем исследуемой пробы; достаточно большое время измерения, особенно в том случае, если необходимо исследовать зависимость теплоемкости от температуры в широком диапазоне температур; невозможность или повышенная трудность реализации такого способа в портативном приборе.This method has the following disadvantages: a sufficiently large volume of the test sample; a sufficiently long measurement time, especially if it is necessary to study the dependence of heat capacity on temperature in a wide temperature range; the impossibility or increased difficulty of implementing such a method in a portable device.
Для определения коэффициентов теплопроводности и температуропроводности жидкостей находит применение метод регулярного теплового режима [3]. При этом, как правило, используются такие способы измерений, при которых реализуется регулярный тепловой режим первого рода.To determine the coefficients of thermal conductivity and thermal diffusivity of liquids, the method of regular thermal regime is used [3]. In this case, as a rule, such measurement methods are used in which a regular thermal regime of the first kind is realized.
Наиболее близким к изобретению является способ определения теплопроводности жидкости с помощью различного типа бикалориметров [2]. При реализации этого способа исследуемую жидкость заливают в бикалориметр, основными элементами которого являются корпус и ядро, выполненные из меди и разделенные тонким слоем исследуемой жидкости. К ядру калориметра прижимается горячий спай термопары, а холодный спай термопары погружается в тот же термостат, в который погружается корпус бикалориметра при проведении измерения. Непосредственно перед проведением измерений бикалориметр прогревается до заданной температуры в другом термостате, а затем переносится в тот термостат, в который погружен холодный спай термопары. После установления регулярного теплового режима в жидкости, по измеренному значению термо-э.д.с. термопары определяют изменение во времени температуры ядра и корпуса бикалориметра и вычисляют темп охлаждения калориметра, а затем с учетом известных параметров бикалориметра рассчитывается теплопроводность исследуемой жидкости.Closest to the invention is a method for determining the thermal conductivity of a liquid using various types of bicolorimeters [2]. When implementing this method, the test fluid is poured into a bicolorimeter, the main elements of which are the body and core, made of copper and separated by a thin layer of the test fluid. The hot junction of the thermocouple is pressed to the core of the calorimeter, and the cold junction of the thermocouple is immersed in the same thermostat into which the bicolorimeter body is immersed during the measurement. Immediately prior to the measurements, the bicolorimeter is heated to a predetermined temperature in another thermostat, and then transferred to the thermostat into which the cold junction of the thermocouple is immersed. After establishing a regular thermal regime in the liquid, according to the measured value of thermo-emf. thermocouples determine the time variation of the temperature of the core and the bicolorimeter body and calculate the cooling rate of the calorimeter, and then, taking into account the known parameters of the bicolorimeter, the thermal conductivity of the studied liquid is calculated.
В этом случае сначала определяется коэффициент теплопроводности жидкости, а затем с привлечением других известных параметров жидкости рассчитывается коэффициент температуропроводности. Недостатком способов, основанных на реализации в ходе измерений регулярного теплового режима первого рода, является сложность или даже невозможность корректного проведения расчетов в том случае, если в ходе одних и тех же измерений ставится задача определения целого ряда неизвестных теплофизических параметров жидкости, включая теплоемкость. Кроме того, данные способы отличаются большой трудоемкостью при исследовании зависимости теплофизических параметров от температуры.In this case, the thermal conductivity of the liquid is first determined, and then the thermal diffusivity is calculated using other known parameters of the liquid. The disadvantage of methods based on the implementation of regular thermal regimes of the first kind during measurements is the difficulty or even the impossibility of correct calculations if, during the same measurements, the task is to determine a number of unknown thermophysical parameters of the liquid, including heat capacity. In addition, these methods are very laborious in studying the dependence of thermophysical parameters on temperature.
Характеризуя описанные выше способы в целом, необходимо отметить, что все эти способы ориентированы в основном на то, чтобы производить определение какого-либо одного теплофизического параметра жидкости при заданной температуре или в узком температурном интервале и, в лучшем случае, по результатам определения этого параметра рассчитать связанные с ним какие-либо другие параметры, причем такие расчеты, как правило, требуют знания значений еще каких-либо параметров жидкости, которые либо должны быть известны заранее, либо должны быть измерены иными способами. Это делает весьма затруднительным или вообще невозможным реализацию измерений многих теплофизических параметров в ходе одного процесса.Characterizing the above-described methods as a whole, it should be noted that all these methods are mainly focused on the determination of any one thermophysical parameter of the liquid at a given temperature or in a narrow temperature range and, in the best case, to calculate based on the results of determining this parameter any other parameters associated with it, and such calculations, as a rule, require knowledge of the values of some other parameters of the liquid, which either must be known in advance or should be Rena in other ways. This makes it very difficult or even impossible to implement measurements of many thermophysical parameters during one process.
Известные к настоящему времени устройства для исследования теплофизических свойств жидкостей либо вообще не позволяют осуществить заявляемый способ, либо не позволяют в полной мере реализовать преимущества заявляемого способа.The currently known devices for studying the thermophysical properties of liquids either do not allow the inventive method to be carried out at all, or do not allow to fully realize the advantages of the inventive method.
Известны устройства [1] для определения вязкости жидкости с помощью вибровискозиметров. Их недостатки: отсутствует возможность измерять температуру исследуемой жидкости непосредственно в точке расположения зонда вибровискозиметра, что вносит дополнительные ошибки в случае исследования зависимости вязкости жидкости от температуры; описываемые устройства в основном предназначены для применения в стационарных условиях.Known devices [1] for determining the viscosity of a fluid using a viscometer. Their disadvantages: there is no possibility to measure the temperature of the test fluid directly at the point of location of the probe of the viscometer, which introduces additional errors in the case of studying the dependence of fluid viscosity on temperature; The described devices are mainly intended for use in stationary conditions.
Описанное в [2] устройство для определения теплоемкости жидкости методом непосредственного нагрева в адиабатическом калориметре также имеет ряд недостатков, в частности, данное устройство без дополнения его специальными устройствами охлаждения пробы не позволяет производить измерения при температурах ниже температуры окружающей среды.The device described in [2] for determining the heat capacity of a liquid by direct heating in an adiabatic calorimeter also has a number of drawbacks, in particular, this device without supplementing it with special sample cooling devices does not allow measurements at temperatures below ambient temperature.
Известно определение коэффициентов теплопроводности жидкости с помощью бикалориметров [2] и [3], которые также характеризуются рядом недостатков, в частности, существенными трудностями в миниатюризации подобных устройств, достаточно сложной геометрией заполняемого жидкостью объема, что затрудняет промывку бикалориметра при смене пробы.It is known to determine the thermal conductivity of a liquid using bicolorimeters [2] and [3], which are also characterized by a number of disadvantages, in particular, significant difficulties in miniaturization of such devices, the rather complicated geometry of the volume filled with liquid, which makes it difficult to wash the bicolorimeter when changing the sample.
Всем описанным выше устройствам свойственны также общие недостатки, в частности, трудность автоматизации процесса измерения и невозможность определения в ходе одного процесса сразу многих параметров исследуемой жидкости. Все это вынуждает создавать новое устройство, предназначенное для реализации заявляемого способа.All the above-described devices are also characterized by common shortcomings, in particular, the difficulty of automating the measurement process and the inability to determine in the course of one process many of the parameters of the investigated fluid. All this forces to create a new device designed to implement the proposed method.
Прототипом заявляемого устройства является анализатор низкотемпературных свойств многокомпонентных жидкостей, реализованный в соответствии с патентом [4].The prototype of the claimed device is an analyzer of low-temperature properties of multicomponent liquids, implemented in accordance with the patent [4].
Известное устройство содержит корпус, в котором установлены соединенные с источниками постоянного тока два термоэлектрических модуля с термоаккумулирующим элементом между ними; первый из модулей соединен с регулируемым источником тока и имеет тепловой контакт с кюветой для размещения исследуемой многокомпонентной жидкости, в которой размешены измерительный преобразователь температуры и датчик температурно-зависимого физического параметра, выходы которых подключены к входу устройства регистрации, выход которого соединен с входом устройства управления регулируемым источником тока, при этом второй термоэлектрический модуль снабжен средством теплоотвода, например, воздушным вентилятором. В устройстве датчик температурно-зависимого физического параметра выполнен в виде волоконно-оптического датчика оптического пропускания исследуемой жидкости.The known device comprises a housing in which two thermoelectric modules are installed connected to direct current sources with a thermal storage element between them; the first of the modules is connected to an adjustable current source and has thermal contact with the cuvette for placement of the investigated multicomponent liquid, in which a temperature measuring transducer and a temperature-dependent physical parameter sensor are placed, the outputs of which are connected to the input of the recording device, the output of which is connected to the input of the adjustable control device a current source, while the second thermoelectric module is equipped with heat removal means, for example, an air fan. In the device, the temperature-dependent physical parameter sensor is made in the form of a fiber-optic sensor for optical transmission of the studied fluid.
Недостатком данного анализатора является то, что устройство измеряет лишь температуры помутнения и кристаллизации, косвенно свидетельствующие об изменении вязкости, и не позволяет проводить количественное определение вязкости жидкости, исследовать зависимость вязкости жидкости от температуры, а также не позволяет исследовать другие теплофизические параметры.The disadvantage of this analyzer is that the device only measures the cloud point and crystallization temperature, indirectly indicating a change in viscosity, and does not allow quantitative determination of the viscosity of the liquid, to investigate the dependence of the viscosity of the liquid on temperature, and also does not allow to study other thermophysical parameters.
Технической задачей изобретения является одновременное исследование зависимости от температуры: вязкости, плотности, температуропроводности жидкости, а также ее теплопроводности и теплоемкости.An object of the invention is the simultaneous study of temperature dependence: viscosity, density, thermal diffusivity of a liquid, as well as its thermal conductivity and heat capacity.
Для решения указанной задачи предложен динамический способ исследования теплофизических свойств жидкостей, при котором последовательно по времени изменяют и измеряют температуру исследуемой жидкости, находящейся в кювете и регистрируют температурно зависимые физические параметры жидкости, отличающийся тем, что внутри металлической кюветы в исследуемой жидкости размещают теплоизолированный от внешней среды металлический зонд вибровискозиметра, возбуждаемого с заданной частотой и с заданной вынуждающей силой, монотонно и непрерывно по времени по известному закону изменяют температуру кюветы со скоростью, превышающей скорость установления процессов изменения температуры исследуемой жидкости в кювете, измеряют температуру зонда во всем заданном интервале изменения температуры кюветы, а также амплитуду и/или фазу, и/или частоту колебаний зонда и определяют плотность, вязкость и температуропроводность жидкости в зависимости от ее температуры по уравнению теплопроводности жидкости и по уравнению вынужденных колебаний зонда вибровискозиметра.To solve this problem, a dynamic method for studying the thermophysical properties of liquids is proposed, in which the temperature of the test fluid in the cuvette is changed and measured successively over time and temperature-dependent physical parameters of the fluid are recorded, characterized in that heat-insulated fluid is placed inside the metal cuvette from the environment a metal probe of a vibro-viscometer excited with a given frequency and with a given driving force, monotonously and continuously but according to the well-known law, the temperature of the cuvette is changed at a speed exceeding the rate of establishment of the processes of changing the temperature of the test fluid in the cuvette, the probe temperature is measured over the entire specified interval of the cuvette temperature change, as well as the amplitude and / or phase and / or frequency of the probe’s oscillations and determined density, viscosity and thermal diffusivity of a fluid depending on its temperature according to the heat equation of the fluid and the equation of forced oscillations of the probe of a viscometer.
В соответствии со способом, температуру кюветы изменяют путем приложения к ней известного постоянного или монотонно и непрерывно изменяющегося во времени теплового потока и дополнительно определяют теплоемкость и теплопроводность исследуемой жидкости в зависимости от температуры по уравнению теплового баланса жидкости.In accordance with the method, the temperature of the cuvette is changed by applying to it a known constant or monotonously and continuously varying over time heat flux and additionally determine the heat capacity and thermal conductivity of the test fluid depending on the temperature according to the equation of the heat balance of the fluid.
Заявляется устройство для исследования теплофизических свойств жидкостей, включающее корпус, в котором установлены соединенные с источниками постоянного тока два термоэлектрических модуля с термоаккумулирующим элементом между ними, первый из которых соединен с регулируемым источником тока и имеет тепловой контакт с кюветой для размещения исследуемой жидкости, в жидкости размещены измерительный преобразователь температуры и датчик температурно-зависимого физического параметра жидкости, выходы которых подключены к входу устройства регистрации и управления, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого источника тока, второй термоэлектрический модуль снабжен средством теплоотвода, отличающееся тем, что датчик температурно-зависимого. физического параметра выполнен в виде металлического зонда вибровискозиметра, размещенного в жидкости с возможностью теплоизоляции от внешней среды, измерительный преобразователь температуры зонда встроен внутри зонда, а металлическая кювета тсрмоизолирована от внешней среды и дополнительно снабжена вторым измерительным преобразователем температуры.A device for studying the thermophysical properties of liquids is disclosed, including a housing in which two thermoelectric modules are installed connected to direct current sources with a thermo-accumulating element between them, the first of which is connected to an adjustable current source and has thermal contact with a cuvette for placement of the liquid under study, temperature measuring transducer and temperature-dependent physical fluid parameter sensor, the outputs of which are connected to the input of devices and registration and control, the output of which is connected to the control input of an adjustable current source, the second thermoelectric module is equipped with heat removal means, characterized in that the sensor is temperature-dependent. The physical parameter is made in the form of a metal probe of a viscometer placed in a liquid with the possibility of thermal insulation from the external environment, a probe temperature transducer is built-in inside the probe, and the metal cuvette is thermally insulated from the external environment and is additionally equipped with a second temperature measuring transducer.
Измерительный преобразователь температуры зонда выполнен в виде термопары, измерительный спай которой размещен в зонде, а опорный спай находится в термостатируемом корпусе вибровискозиметра.The measuring transducer of the probe temperature is made in the form of a thermocouple, the measuring junction of which is located in the probe, and the reference junction is located in the thermostatic housing of the viscometer.
Второй измерительный преобразователь температуры кюветы выполнен в виде термопары, измерительный спай которой размещен в дне кюветы, а опорный спай термостатирован.The second measuring transducer of the cell temperature is made in the form of a thermocouple, the measuring junction of which is located at the bottom of the cell, and the reference junction is thermostatically controlled.
Между первым термоэлектрическим модулем и кюветой размещен с обеспечением теплового контакта датчик теплового потока, выход которого подключен к входу устройства регистрации и управления.Between the first thermoelectric module and the cuvette, a heat flux sensor is placed providing thermal contact, the output of which is connected to the input of the registration and control device.
Зонд вибровискозиметра выполнен в виде шарика из меди или серебра, имеющего защитное пленочное покрытие.The probe of the vibro-viscometer is made in the form of a ball of copper or silver, having a protective film coating.
Шток зонда вискозиметра выполнен в виде капилляра из термоизоляционного материала, например, стекла или керамики, с проходящими внутри капилляра проводниками термопары.The rod of the viscometer probe is made in the form of a capillary made of thermally insulating material, for example, glass or ceramic, with thermocouple conductors passing through the capillary.
Вибровискозиметр и кювета размещены в корпусе устройства с возможностью перемещения относительно друг друга.A vibro-viscometer and a cuvette are placed in the device body with the possibility of movement relative to each other.
Изобретение поясняется чертежами. На фигуре 1 приведена схема заявляемого устройства, на фигуре 2 - та же схема с датчиком теплового потока. На фигуре 3 приведена в качестве примера схема вибровискозиметра. На фигуре 4 показана схема, поясняющая тепловые процессы в термодинамической системе «кювета-жидкость-зонд». На фигуре 5 представлена эквивалентная физическая модель термодинамической системы.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a diagram of the inventive device, figure 2 is the same diagram with a heat flux sensor. The figure 3 shows as an example a diagram of a vibro viscometer. The figure 4 shows a diagram explaining the thermal processes in the thermodynamic system "cuvette-liquid-probe". The figure 5 presents the equivalent physical model of a thermodynamic system.
В корпусе 1 устройства для исследования теплофизических свойств жидкостей (фиг.1) установлены два термоэлектрических модуля 2 и 3 с термоаккумулирующим элементом 4 между ними, например, из алюминия. Модули выполнены на основе элемента Пельтье и соединены с источниками постоянного тока, при этом модуль 2 соединен с источником постоянного тока 5, регулируемым по знаку и величине, а модуль 3 подключен к нерегулируемому источнику тока 6. Для охлаждения горячих спаев модуля 3 в устройстве применено принудительное воздушное охлаждение с помощью вентилятора 7. Кювета 8 с исследуемой жидкостью 9 размещена с возможностью теплового контакта на модуле 2. Кювета выполнена из металла с высокой температуропроводностью, например, из меди или серебра. В дне кюветы размещен измерительный спай 10 измерительного преобразователя температуры кюветы (термопары) - такое местоположение обеспечивает его сохранность при смене проб жидкости и очистке кюветы, а опорный спай 11 размещен в термостате 12. Зонд вибровискозиметра 13 выполнен в виде сферического шарика 14 из меди или серебра. Шарик имеет защитное пленочное покрытие для целей сохранности от химического воздействия жидкой среды. Измерительный спай 15 измерительного преобразователя температуры зонда (термопары) встроен в шарик 14, а опорный спай 16 находится в термостатируемом корпусе 17 вибровискозиметра. Зонд 14 располагают по оси симметрии кюветы, что позволяет упростить расчетные формулы. Вибровискозиметр 13 и кювета 8 размещены в корпусе устройства с возможностью перемещения относительно друг друга для целей очистки кюветы и замены образца жидкости. Шток 18 зонда 14 выполнен в виде капилляра из термоизоляционного материала. Это необходимо для того, чтобы обеспечить возможность достижения низких температур жидкости и для того, чтобы исключить неконтролируемые тепловые потоки из внешней среды в жидкость. Вибровискозиметр снабжен датчиком 19 положения штока (зонда), выход которого, а также выходы измерительных преобразователей 10, 15 подключены к входу устройства регистрации и управления 20, выполненного на базе микроконтроллера.In the
На фигуре 2 представлена та же схема устройства для исследования теплофизических свойств жидкостей, на которой показано возможное применение датчика теплового потока 21, который размещен с обеспечением теплового контакта между кюветой 8 и первым термоэлектрическим модулем 2. Выход датчика 21 подключен к входу устройства регистрации и управления.Figure 2 presents the same diagram of a device for studying the thermophysical properties of liquids, which shows the possible use of the
Одна из возможных схем реализации вибровискозиметра представлена на фиг.3. Вибровискозиметр состоит из металлического внутреннего корпуса 17, в котором смонтированы устройство возбуждения 22 колебательной системы и датчик 19 положения колебательной системы. С якорем колебательной системы соединен капилляр 18, например, из стекла или керамики, который служит проводником механического воздействия от якоря к зонду 14, погружаемому в исследуемую жидкость 9 и жестко закрепленному на конце указанного капилляра. Металлические проводники 23 термопары, встроенной в шарик-зонд 14, пропущены через капилляр и выведены за пределы колебательной системы. Вибровискозиметр имеет систему термостатирования внутреннего корпуса 17, позволяющую поддерживать постоянную температуру элементов колебательной системы вне зависимости от температуры окружающей среды и температуры исследуемой жидкости. Термостатируемые элементы вибровискозиметра окружены термоизоляцией 24, которая одновременно обеспечивает виброизоляцию и демпфирование колебаний внутреннего корпуса вибровискозиметра. Окруженный слоем термоизоляции 24 внутренний корпус 17 вибровискозиметра помещен в наружный корпус (не показан). Наружный корпус закреплен на устройстве позиционирования (не показано), обеспечивающем возможность временного размещения шарикового зонда в заданном месте внутри кюветы. Электронный блок 25 вибровискозиметра обеспечивает возбуждение колебательной системы на ее резонансной частоте и задает амплитуду вынуждающей силы. При этом имеется возможность устанавливать амплитуду вынуждающей силы, не зависящей от амплитуды колебаний зонда вибровискозиметра.One of the possible schemes for implementing a viscometer is shown in Fig.3. The vibro-viscometer consists of a metal
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.The inventive method is as follows.
Для проведения исследования теплофизических свойств жидкости микродоза (0,15...0,2 мл) исследуемой жидкости помещается в металлическую кювету 8. Затем в жидкость опускается зонд 14 вибровискозиметра.To conduct the study of the thermophysical properties of the liquid, a microdose (0.15 ... 0.2 ml) of the test liquid is placed in a
Перед началом измерений устанавливается необходимая начальная температура исследуемой жидкости, зонда и кюветы путем регулирования тока источника тока 5. При подаче на модуль 2 тока определенной полярности кювета может нагреваться или охлаждаться. Скорость нагрева или охлаждения задается устройством регистрации и управления 20.Before starting the measurements, the required initial temperature of the test liquid, probe and cuvette is established by adjusting the current of the
После установки начальной температуры с помощью устройства регистрации и управления 20 осуществляют изменение температуры исследуемой жидкости от начально установленной с помощью термоэлектрического модуля 2. Температура должна либо монотонно и непрерывно без скачков возрастать, либо понижаться. В этом случае уравнение теплопроводности допускает достаточно простое решение. Разница температур между кюветой и зондом позволяет определить из уравнения теплопроводности жидкости ее температуропроводность. При постоянной температуре кюветы разница температур равна нулю и температуропроводность жидкости в статическом режиме не может быть определена. Скорость изменения температур кюветы выбирается такой, чтобы разница температуры зонда и кюветы была измерена с достаточной точностью. Измерения и расчеты с соблюдением названных условий существенно упрощаются при выборе материала кюветы из материала с высокой теплопроводностью, например, из металла. Непрерывность, монотонность и заданная скорость понижения температуры обеспечивается устройством регистрации и управления 20, и задается функционально, математически. В процессе изменения температуры одновременно снимается зависимость от времени температуры жидкости на измерительных спаях термопар зонда и кюветы. Также измеряют амплитуду колебаний зонда, их частоту, фазовый сдвиг между колебаниями зонда и колебаниями вынуждающей силы. Дополнительно при необходимости измеряют тепловой поток, отбираемый термоэлектрическим модулем от кюветы.After setting the initial temperature using the registration and
Показанные выше управляющие функции осуществляются с помощью устройства регистрации и управления 20. В качестве устройства управления может, например, использоваться система, представленная на рис.1.7 (стр.21) в [5]. Возможно также использование системы, описанной на стр.281-282 (рис.12.2) в [6].The control functions shown above are carried out using the registration and
По результатам измерения этих параметров вычисляют следующие параметры, характеризующие теплофизические свойства жидкости: динамическую вязкость жидкости η, плотность жидкости ρ, температуропроводность жидкости а и зависимость этих параметров от температуры.Based on the measurement results of these parameters, the following parameters are calculated that characterize the thermophysical properties of the liquid: dynamic fluid viscosity η, fluid density ρ, thermal diffusivity of fluid a, and temperature dependence of these parameters.
Дополнительно определяется температура застывания жидкости Тзаст путем анализа зависимости вязкости жидкости от температуры, при этом используется тот факт, что при застывании жидкости происходит резкое увеличение ее вязкости.Additionally determined liquid solidification temperature T Saver by analyzing the dependence of viscosity on temperature fluid, using the fact that when the liquid solidifies, there is a sharp increase in its viscosity.
Измерение разности температур между зондом и стенками кюветы позволяет определить температуропроводность жидкости аж и исследовать зависимость температуропроводности от температуры. Такая возможность имеется в связи с тем, что охлаждение кюветы производится снизу, что практически исключает конвекцию, а небольшая (единицы... десятки микрон) амплитуда колебаний зонда позволяет пренебречь эффектом перемешивания жидкости колеблющимся зондом.Measuring the temperature difference between the probe and the cell walls allows the fluid to determine the thermal diffusivity and w and to investigate the dependence of the thermal diffusivity of the temperature. This is possible because the cell is cooled from below, which virtually eliminates convection, and the small (units ... tens of microns) amplitude of the probe oscillations allows us to neglect the effect of mixing the liquid with an oscillating probe.
Для обеспечения возможности измерения теплоемкости сж жидкости между кюветой и первым термоэлектрическим модулем установлен датчик теплового потока 21. В простейшем случае этот датчик представляет собой плоскопараллельную пластину из материала с известной теплопроводностью λ, одна из сторон которой приводится в тепловой контакт с нижней поверхностью кюветы, а вторая сторона приводится в тепловой контакт с поверхностью «холодных» спаев термоэлектрического модуля 2. На противоположных сторонах плоскопараллельной пластины размещаются «горячий» и «холодный» спаи термопары (не показана). Таким образом, электродвижущая сила (э.д.с.) названной термопары будет пропорциональна разности температур поверхностей плоскопараллельной пластины. По известной термо-э.д.с. термопары рассчитывают разность температур поверхностей плоскопараллельной пластины. Далее, с учетом известной геометрии данной пластины и с учетом коэффициента теплопроводности λ материала пластины рассчитывают тепловой поток W(t), отбираемый термоэлектрическим модулем от кюветы.In order to allow the heat capacity measurements with the liquid rail between the cuvette and the first thermoelectric module mounted
Информация о тепловом потоке позволяет определить теплоемкость жидкости сж и исследовать зависимость теплоемкости от температуры. С учетом определенной температуропроводности жидкости аж информация о теплоемкости жидкости позволяет рассчитать ее теплопроводность λж.Information on the heat flux allows one to determine the heat capacity of a liquid with w and to investigate the temperature dependence of heat capacity. Taking into account the specific thermal fluid and railway information liquid heat capacity allows us to calculate its thermal conductivity λ w.
Поясним физические и математические принципы, лежащие в основе заявляемого способа.We explain the physical and mathematical principles underlying the proposed method.
Уравнение вынужденных колебаний малой амплитуды для механической колебательной системы с одной степенью свободы имеет вид [7]:The equation of forced oscillations of small amplitude for a mechanical oscillatory system with one degree of freedom has the form [7]:
где М - приведенная масса колебательной системы,where M is the reduced mass of the oscillatory system,
r - механическое сопротивление колебательной системы,r is the mechanical resistance of the oscillatory system,
В - приведенная жесткость колебательной системы,In - reduced rigidity of the oscillatory system,
х - отклонение колебательной системы от положения равновесия,x is the deviation of the oscillatory system from the equilibrium position,
F(t) - вынуждающая сила, приложенная к колебательной системе.F (t) is the driving force applied to the oscillatory system.
Уравнение (1) достаточно хорошо описывает поведение вибровискозиметра, работающего в режиме колебаний с малой амплитудой [1].Equation (1) describes quite well the behavior of a vibro-viscometer operating in the mode of oscillations with a small amplitude [1].
При использовании в качестве зонда вискозиметра шарика диаметром d, погруженного в жидкость с динамической вязкостью η и плотностью ρ и достаточно удаленного от стенок кюветы на основании решения уравнения Навье-Стокса можно найти силу сопротивления Fc, действующую на колеблющийся с частотой ω шарик, погруженный в жидкость [8]:When using a ball of diameter d immersed in a fluid with dynamic viscosity η and density ρ and sufficiently distant from the cell walls as a viscometer probe, based on the solution of the Navier-Stokes equation, we can find the resistance force F c acting on the ball oscillating with frequency ω immersed in fluid [8]:
Уравнение (2) можно привести к виду:Equation (2) can be reduced to the form:
Используя (3), механическое сопротивление зонда в жидкости rз и присоединенная масса жидкости m могут быть выражены следующим образом:Using (3), the mechanical resistance of the probe in the liquid r s and the attached mass of the liquid m can be expressed as follows:
Покажем, что параметры rз и m могут быть определены в результате измерений в соответствии с заявляемыми способом и устройством.We show that the parameters r s and m can be determined as a result of measurements in accordance with the claimed method and device.
Если по результатам измерений выходных параметров вибровискозиметра (амплитуды А, частоты ω и фазы φ вынужденных колебаний зонда) будут определены rз и m, то динамическая вязкость и плотность жидкости могут быть вычислены путем одновременного решения уравнений (4) и (5).If r z and m are determined from the results of measurements of the output parameters of the vibro-viscometer (amplitude A, frequency ω and phase φ of forced probe vibrations), the dynamic viscosity and density of the liquid can be calculated by simultaneously solving equations (4) and (5).
Для определения rз и m по результатам измерений с помощью вибровискозиметра может быть использован следующий метод.The following method can be used to determine r s and m from the measurement results using a vibro-viscometer.
При возбуждении синусоидальных колебаний зонда вибровискозиметра в воздухе собственная частота его колебаний ω0 может быть с достаточной для практических целей точностью рассчитана по формуле [7]:Upon excitation of sinusoidal vibrations of the vibro-viscometer probe in air, the natural frequency of its vibrations ω 0 can be calculated with sufficient accuracy for practical purposes by the formula [7]:
где В - приведенная эффективная жесткость,where is the reduced effective stiffness,
М - приведенная эффективная масса системы.M is the reduced effective mass of the system.
Если возмущающая сила изменяется по гармоническому закону:If the disturbing force changes in harmonic law:
то установившиеся вынужденные колебания зонда вибровискозиметра также являются гармоническими с той же угловой частотой [7]:then the steady-state forced oscillations of the probe of the vibro-viscometer are also harmonic with the same angular frequency [7]:
где
На резонансной частоте ωр, которая при малом затухании также весьма близка к ω0, амплитуда, колебаний зонда, вычисленная по уравнению (9), равна:At the resonant frequency ω p , which at low attenuation is also very close to ω 0 , the amplitude of the probe oscillations calculated by equation (9) is equal to:
При нулевой частоте статическое смещение зонда А0 равно:At zero frequency, the static displacement of the probe A 0 is equal to:
Из уравнений (11) и (12) легко определить механическую добротность Q колебательной системы:From equations (11) and (12) it is easy to determine the mechanical quality factor Q of the oscillatory system:
Отсюда можно найти механическое сопротивление колебательной системы вибровискозиметра при колебаниях зонда вискозиметра в воздухе:From here you can find the mechanical resistance of the oscillatory system of the vibro-viscometer during oscillations of the probe of the viscometer in air:
Здесь Qв - добротность колебательной системы в воздухе,Here Q in - quality factor of the oscillatory system in air,
Aрв - амплитуда колебаний зонда при резонансе в воздухе,A pb - the amplitude of the oscillations of the probe at a resonance in air,
Параметры В, М, Qв легко определяются стандартными методами и применительно к заявляемому предмету определяются на стадии калибровки прибора.Parameters B, M, Q in are easily determined by standard methods and with respect to the claimed subject matter are determined at the calibration stage of the device.
При погружении зонда вискозиметра в жидкость амплитуда Арж его колебаний при резонансе будет равна:When the probe is immersed in a liquid viscometer RJ amplitude A of oscillation at resonance is equal to:
Здесь ωрж - резонансная частота колебательной системы при погружении зонда в жидкость.Here, ω hw is the resonance frequency of the oscillatory system when the probe is immersed in a liquid.
Регистрируя относительные изменения резонансной амплитуды и частоты колебаний зонда при погружении его в исследуемую жидкость, из уравнений (14)...(17) получим:By registering the relative changes in the resonant amplitude and oscillation frequency of the probe when it is immersed in the test fluid, from equations (14) ... (17) we obtain:
Измеряя Арж/Арв, ωрж/ωрв и зная rв и М из решения системы уравнений (18) и (19) находим значения rз и m.By measuring А рж / А рв , ω рж / ω рв and knowing r в and М from the solution of the system of equations (18) and (19) we find the values of r з and m.
После определения этих параметров путем решения системы уравнений (4) и (5) вычисляются вязкость η и плотность ρ исследуемой жидкости. Если измерения были проведены не только при какой-либо фиксированной температуре, а в некотором диапазоне температур, указанный метод позволяет определить зависимость данных параметров жидкости от температуры. В частности, указанные математические операции могут выполняться автоматически с помощью, например, ЭВМ или микроконтроллера.After determining these parameters by solving the system of equations (4) and (5), the viscosity η and density ρ of the liquid under investigation are calculated. If the measurements were carried out not only at any fixed temperature, but in a certain temperature range, this method allows us to determine the temperature dependence of these liquid parameters. In particular, these mathematical operations can be performed automatically using, for example, a computer or a microcontroller.
Для определения теплофизических параметров жидкости: температуропроводности а, теплоемкости с и теплопроводности λ - рассмотрим уравнения теплопроводности для заявляемой термодинамической системы.To determine the thermophysical parameters of the liquid: thermal diffusivity a, specific heat c and thermal conductivity λ, we consider the thermal conductivity equations for the claimed thermodynamic system.
Заявляемая термодинамическая система схематически изображена на фигуре 4. Примем следующие обозначения и условия:The inventive thermodynamic system is schematically depicted in figure 4. We accept the following notation and conditions:
- кювета 8 имеет внутренний радиус R, высоту Н, массу Мк, теплоемкость ск, температуропроводность ак,- the
- сферический зонд 14, коаксиально расположенный по центру кюветы на расстоянии (H-z0) от ее дна, имеет диаметром d, массу Мз, объем Vз, теплоемкость сз, температуропроводность аз;- a
- исследуемая жидкость 9 имеет массу Мж с температуропроводностью аж;- the investigated
- шток зонда 18 выполнен из термоизолирующего материала;- the
Тз и Тк - температуры зонда и дна кюветы соответственно;Тз and Тк are the temperatures of the probe and the bottom of the cell, respectively;
W(t) - тепловой поток в зависимости от времени t, прилагаемый ко дну кюветы;W (t) is the heat flux depending on the time t applied to the bottom of the cell;
W1(t) и W2(t) - тепловые потоки, уходящие с боковых стенок и верхних граней кюветы в окружающую среду. W3(t) - тепловой поток, уходящий через шток зонда.W 1 (t) and W 2 (t) are the heat fluxes leaving the side walls and upper faces of the cell in the environment. W 3 (t) is the heat flux leaving through the probe rod.
Наибольший интерес представляют тепловые процессы в исследуемой жидкости в процессе ее охлаждения снизу, когда можно пренебречь явлениями конвекции в жидкости. Если температуропроводность жидкости аж много меньше температуропроводностей кюветы и зонда (ак и аз соответственно), то внешнюю поверхность зонда и внутреннюю поверхность кюветы можно заменить изотермическими поверхностями с температурами Тз и Тк, соответственно.Of greatest interest are thermal processes in the liquid under study during its cooling from below, when convection in the liquid can be neglected. If the thermal fluid and w is much smaller than the thermal diffusivity of the cell and of the probe (a k and s, respectively), the outer surface of the probe and the inner surface of the cuvette can be replaced with insulated surfaces with temperatures T h and T k, respectively.
При соответствующем инженерном исполнении термодинамической системы, например при условии термоизоляции боковых стенок кюветы (поз. 26), потоками W1(t), W2(t) и W3(t) можно пренебречь, и физическая модель термодинамической системы приобретает вид, показанный на фигуре 5.With the appropriate engineering design of the thermodynamic system, for example, provided that the side walls of the cell are thermally insulated (key 26), the flows W 1 (t), W 2 (t) and W 3 (t) can be neglected, and the physical model of the thermodynamic system takes the form shown in figure 5.
Обозначим T(r, z, t) - разность температур между температурой жидкости и начальной температурой То, r и z - координаты указанной точки жидкости в цилиндрической системе координат, t - текущее время.Let T (r, z, t) be the temperature difference between the liquid temperature and the initial temperature Т о , r and z are the coordinates of the indicated liquid point in a cylindrical coordinate system, t is the current time.
Для изотропной жидкости справедливо уравнение теплопроводности [7]:For an isotropic liquid, the heat equation [7] is valid:
Используя данное уравнение, можно решать либо прямую задачу, то есть по уравнению (22) при известном аж находить функцию T(r, z, t), либо обратную задачу, то есть по экспериментально известной функции T(t) находить аж(Тср), гдеUsing this equation, one can solve any direct problem, i.e. according to the equation (22) at a known and w finding function T (r, z, t) , or the inverse problem, i.e. the experimentally known function T (t) find a rail ( T cf ), where
Решение прямой задачи при заданном изменении температуры кюветы Тк(t)=T0-pt (р>0) имеет вид:The solution of the direct problem for a given change in the temperature of the cell T to (t) = T 0 -pt (p> 0) has the form:
где μk - корни уравнения J0(μ)=0; J0, J1 - функции Бесселя нулевого и первого порядка; р - коэффициент пропорциональности зависимости температуры от времени; Т0 - начальная температура кюветы;where μ k are the roots of the equation J 0 (μ) = 0; J 0 , J 1 - Bessel functions of zero and first order; p is the coefficient of proportionality of the dependence of temperature on time; T 0 - the initial temperature of the cell;
Решение обратной задачи определения аж(Тср) по экспериментально известной функции T(t) можно значительно облегчить, используя в термодинамической системе регулярный тепловой режим второго рода [3]. В этом случае поведение термодинамической системы в зависимости от изменения температуры кюветы Тк(1) (задается оператором) описывается двумя интегральными термодинамическими параметрами:The solution of the inverse problem of determining aj (T cf ) from the experimentally known function T (t) can be greatly facilitated by using a regular thermal regime of the second kind in a thermodynamic system [3]. In this case, the behavior of the thermodynamic system depending on the change in the temperature of the cell Tk (1) (set by the operator) is described by two integral thermodynamic parameters:
К - коэффициентом формы, который зависит только от геометрии термодинамической системы и имеет размерность м2,K - shape factor, which depends only on the geometry of the thermodynamic system and has a dimension of m 2 ,
Θ - темпом охлаждения, характеризующим общую временную инерционность охлаждаемой среды и имеющим размерность сек-1.Θ - cooling rate, characterizing the total temporary inertia of the medium being cooled and having a dimension of sec -1 .
Для конечного цилиндра коэффициент K определяется по формуле [3]:For the final cylinder, the coefficient K is determined by the formula [3]:
где R и Н - радиус и высота кюветы в нашем случае.where R and H are the radius and height of the cell in our case.
Если для рассматриваемой термодинамической системы известны К и Θ. то аж определяется как:If K and известны are known for the thermodynamic system under consideration. then a train is defined as:
илиor
Используя приближение регулярного режима, можно достаточно просто найти решение прямой задачи как реакцию интегрирующей цепи на входное воздействие. В частности, при изменении температуры кюветы Тк(t)=Т0-pt (p>0) получим:Using the regular mode approximation, one can simply find the solution to the direct problem as the reaction of the integrating circuit to the input action. In particular, when the temperature of the cell Tk (t) = T 0 -pt (p> 0) changes, we obtain:
При t·Θ≫1, то есть по истечении достаточно большого времени после начала охлаждения, данное уравнение существенно упрощается:At t · Θ≫1, that is, after a sufficiently long time after the start of cooling, this equation is significantly simplified:
При необходимости задача может быть решена при экспоненциальном входном воздействии без условий упрощения уравнения.If necessary, the problem can be solved with an exponential input action without simplifying the equation.
Коэффициент формы К используемой термодинамической системы может быть либо рассчитан [3], либо определен экспериментально при заполнении термодинамической системы жидкостью с известной зависимостью аж(Т)The shape coefficient K of the used thermodynamic system can either be calculated [3], or determined experimentally when filling the thermodynamic system with a liquid with the known dependence a w (T)
По известному коэффициенту К для рассматриваемой термодинамической системы можно определить аж(Тср) для исследуемой жидкости:According to the known coefficient K for the thermodynamic system under consideration, it is possible to determine a w (T cf ) for the studied fluid:
где Тср - средняя температура жидкости в момент измерения.where T cf - the average temperature of the liquid at the time of measurement.
Таким образом, по результатам измерений и указанных выше вычислений могут быть определены заявленным способом параметры вязкость жидкости η, ее плотность ρ, температуропроводность аж, изменение температур кюветы Tк(t), зонда Tз(t) и средней температуры жидкости Тср(t).Thus, the results of measurements and the above calculations may be determined by the inventive process parameters of the fluid viscosity η, its density ρ, the thermal diffusivity a w, a change in the cell temperature T a (t), the probe T s (t) and the average fluid temperature T p ( t).
С учетом найденных параметров при условии определения теплового потока, подводимого к кювете, могут быть также определены в зависимости от средней температуры жидкости Tcp(t) ее теплоемкость сж и теплопроводность λж.Given the parameters found, provided that the heat flux supplied to the cuvette is determined, its heat capacity with W and thermal conductivity λ W can also be determined depending on the average liquid temperature T cp (t).
Для показанной на фигуре 5 термодинамической системы уравнение теплового баланса может быть представлено следующим образом:For the thermodynamic system shown in FIG. 5, the heat balance equation can be represented as follows:
илиor
где ΔQж - количество тепла, передаваемого жидкости за время Δt.where ΔQ w is the amount of heat transferred to the fluid during the time Δt.
Возможный вариант определения теплового потока W(t) описан выше в устройстве (с.8-9).A possible variant of determining the heat flux W (t) is described above in the device (p. 8-9).
Если разность Tcp1-Tcp2 невелика, то из (32) получим:If the difference T cp1 -T cp2 is small, then from (32) we obtain:
то есть находим зависимость теплоемкости жидкости от температуры.that is, we find the temperature dependence of the heat capacity of the liquid.
Как было показано ранее, путем решения системы уравнений (4) и (5) может быть определена плотность жидкости. Кроме того, как известно [7], температуропроводность аж определяется выражением:As shown earlier, by solving the system of equations (4) and (5), the density of the liquid can be determined. Furthermore, as it is known [7], the thermal diffusivity a and is given by:
Отсюда можно определить коэффициент теплопроводности жидкости.From here you can determine the thermal conductivity of the liquid.
Таким образом, заявляемый метод в процессе совместных измерений параметров колебательного процесса вибродатчика и температур кюветы и зонда вибровискозиметра позволяет одновременно определять следующие параметры исследуемой жидкости (в том числе в зависимости от температуры):Thus, the claimed method in the process of joint measurements of the parameters of the oscillatory process of the vibration sensor and the temperature of the cuvette and the probe of the viscometer allows you to simultaneously determine the following parameters of the investigated fluid (including depending on temperature):
динамическую вязкость η, плотность ρ,dynamic viscosity η, density ρ,
температуропроводность аж.thermal and Well.
По результатам этих измерений при условии определения теплового потока могут быть дополнительно измерены в зависимости от температуры:According to the results of these measurements, provided that the heat flux is determined, they can be additionally measured depending on the temperature:
удельная теплоемкость с,specific heat with
коэффициент теплопроводности λ.thermal conductivity coefficient λ.
Заявляемые способ и устройство обеспечивают:The inventive method and device provide:
1. Возможность одновременного определения основных теплофизических свойств жидкостей с использованием микродоз (0,15...0,2 мл) исследуемых жидкостей, что существенно сокращает время анализа и облегчает утилизацию пробы.1. The ability to simultaneously determine the basic thermophysical properties of liquids using microdoses (0.15 ... 0.2 ml) of the studied liquids, which significantly reduces the analysis time and facilitates the disposal of the sample.
2. Возможность исследования свойств жидкостей, в том числе многокомпонентных жидких сред при амплитудах колебаний зонда, сравнимых с характерными размерами наиболее крупных органических молекул, что представляет значительный интерес при проведении исследований в области молекулярной физики.2. The ability to study the properties of liquids, including multicomponent liquid media with probe oscillation amplitudes comparable with the characteristic sizes of the largest organic molecules, which is of considerable interest when conducting research in the field of molecular physics.
3. Возможность исследования низкотемпературных свойств жидкостей, в том числе определения температуры застывания моторных масел и топлив с депрессорными присадками, с использованием микродозы (0,15...0,2 мл) исследуемой жидкости.3. The ability to study the low-temperature properties of liquids, including determining the pour point of motor oils and fuels with depressant additives, using a microdose (0.15 ... 0.2 ml) of the test fluid.
Источники информацииSources of information
1. Соловьев А.Н., Каплун А.Б. Вибрационный метод измерения вязкости жидкостей. - Новосибирск: Наука, Сибирское отд-е, 1970.1. Soloviev A.N., Kaplun A.B. Vibration method for measuring the viscosity of liquids. - Novosibirsk: Science, Siberian Department, 1970.
2. Чередниченко Г.И., Фройштетер Г.Б., Ступак П.М. Физико-химические и теплофизические свойства смазочных материалов. - Л.: Химия, 1986.2. Cherednichenko G.I., Froystter G.B., Stupak P.M. Physico-chemical and thermophysical properties of lubricants. - L .: Chemistry, 1986.
3. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. - М.: Гостехиздат, 1954.3. Kondratiev G.M. Regular thermal conditions. - M.: Gostekhizdat, 1954.
4. Патент РФ на изобретение №2183323 «Способ исследования низкотемпературных свойств многокомпонентных жидкостей и устройство для его осуществления».4. RF patent for the invention No. 2183323 "Method for the study of low-temperature properties of multicomponent liquids and a device for its implementation."
5. Мирский Г.Я. Микропроцессоры в измерительных приборах. - М.: Радио и связь. - 1984.5. Mirsky G.Ya. Microprocessors in measuring devices. - M .: Radio and communication. - 1984.
6. Балашов Е.П. и Пузанков Д.В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы. - М.: Радио и связь. - 1981.6. Balashov EP and Puzankov D.V. Microprocessors and microprocessor systems. - M .: Radio and communication. - 1981.
7. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. - М.: Наука, 1977.7. Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Handbook of Physics. - M .: Nauka, 1977.
8. Ландау Л.Д., Лифшиц Б.М. Гидродинамика. - М.: Наука, 1964.8. Landau L.D., Lifshits B.M. Hydrodynamics. - M.: Science, 1964.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122182/28A RU2263305C1 (en) | 2004-07-19 | 2004-07-19 | Dynamic method and device for inspecting thermal-physical properties of fluids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122182/28A RU2263305C1 (en) | 2004-07-19 | 2004-07-19 | Dynamic method and device for inspecting thermal-physical properties of fluids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2263305C1 true RU2263305C1 (en) | 2005-10-27 |
Family
ID=35864322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004122182/28A RU2263305C1 (en) | 2004-07-19 | 2004-07-19 | Dynamic method and device for inspecting thermal-physical properties of fluids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2263305C1 (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2349897C2 (en) * | 2006-06-21 | 2009-03-20 | Закрытое акционерное общество "АВИАТЕХ" (ЗАО "АВИАТЕХ") | Density and viscosity measurement method and related device |
| RU2498268C2 (en) * | 2011-11-28 | 2013-11-10 | Государственное Научное Учреждение "Институт Тепло- И Массообмена Имени А.В. Лыкова Национальной Академии Наук Беларуси" | Measuring device of viscosity of thin layers of liquid (versions) |
| RU2504757C2 (en) * | 2012-04-28 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Method for investigation of thermophysical properties of liquids and device for its implementation |
| RU2525646C1 (en) * | 2013-01-23 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество Башкирское Специальное Конструкторское Бюро "Нефтехимавтоматика" (ОАО БСКБ "Нефтехимавтоматика") | Method to measure viscosity of liquid media |
| RU2574862C2 (en) * | 2013-12-26 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Vibration viscosimeter sensor |
| RU2582621C1 (en) * | 2014-12-12 | 2016-04-27 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Method of authenticating medicinal plant material |
| RU2583921C1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-05-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Method for determining optimal content of depressor additive in lubricant compositions |
| RU2607048C1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Микроэлектронный контроль" | Method and device of the external resonant excitation of mechanical oscillating system of viscosimeter |
| RU2662948C1 (en) * | 2017-09-27 | 2018-07-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Lumped mass vibro-viscometric sensor |
| CN108872014A (en) * | 2018-06-04 | 2018-11-23 | 清华大学 | The method and device of comprehensive characterization fluent material thermotransport property |
| RU188748U1 (en) * | 2018-12-28 | 2019-04-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации | Viscometer sensor for automated diagnostics of diesel engines |
| RU2723159C1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-06-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Additive method and device for external excitation of mechanical oscillatory system of vibro-viscometer |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU298868A1 (en) * | Л. К. Эйнер, Р. Р. Йыерс , Э. Нурм Таллинский политехнический институт | VIBROVISOZIMETER | ||
| US3712116A (en) * | 1970-11-25 | 1973-01-23 | Shell Oil Co | Method and apparatus for detecting liquid compositions by thermal conductivity |
| US4283935A (en) * | 1979-03-19 | 1981-08-18 | President Of Kyoto University | Device for measuring thermal conductivity of liquid |
| EP0443186A1 (en) * | 1990-02-17 | 1991-08-28 | ROSEMOUNT GMBH & CO., GESCHÄFTSBEREICH ANALYSENTECHNIK | Measuring cell for an analyser for thermal conductivity |
| RU2183323C2 (en) * | 1999-08-02 | 2002-06-10 | Ульяновское отделение Института радиотехники и электроники РАН | Method of study of low-temperature properties of multi-component liquids and device for realization of this method |
-
2004
- 2004-07-19 RU RU2004122182/28A patent/RU2263305C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU298868A1 (en) * | Л. К. Эйнер, Р. Р. Йыерс , Э. Нурм Таллинский политехнический институт | VIBROVISOZIMETER | ||
| US3712116A (en) * | 1970-11-25 | 1973-01-23 | Shell Oil Co | Method and apparatus for detecting liquid compositions by thermal conductivity |
| US4283935A (en) * | 1979-03-19 | 1981-08-18 | President Of Kyoto University | Device for measuring thermal conductivity of liquid |
| EP0443186A1 (en) * | 1990-02-17 | 1991-08-28 | ROSEMOUNT GMBH & CO., GESCHÄFTSBEREICH ANALYSENTECHNIK | Measuring cell for an analyser for thermal conductivity |
| RU2183323C2 (en) * | 1999-08-02 | 2002-06-10 | Ульяновское отделение Института радиотехники и электроники РАН | Method of study of low-temperature properties of multi-component liquids and device for realization of this method |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2349897C2 (en) * | 2006-06-21 | 2009-03-20 | Закрытое акционерное общество "АВИАТЕХ" (ЗАО "АВИАТЕХ") | Density and viscosity measurement method and related device |
| RU2498268C2 (en) * | 2011-11-28 | 2013-11-10 | Государственное Научное Учреждение "Институт Тепло- И Массообмена Имени А.В. Лыкова Национальной Академии Наук Беларуси" | Measuring device of viscosity of thin layers of liquid (versions) |
| RU2504757C2 (en) * | 2012-04-28 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Method for investigation of thermophysical properties of liquids and device for its implementation |
| RU2525646C1 (en) * | 2013-01-23 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество Башкирское Специальное Конструкторское Бюро "Нефтехимавтоматика" (ОАО БСКБ "Нефтехимавтоматика") | Method to measure viscosity of liquid media |
| RU2574862C2 (en) * | 2013-12-26 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Vibration viscosimeter sensor |
| RU2583921C1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-05-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Method for determining optimal content of depressor additive in lubricant compositions |
| RU2582621C1 (en) * | 2014-12-12 | 2016-04-27 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Method of authenticating medicinal plant material |
| RU2607048C1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Микроэлектронный контроль" | Method and device of the external resonant excitation of mechanical oscillating system of viscosimeter |
| RU2662948C1 (en) * | 2017-09-27 | 2018-07-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Lumped mass vibro-viscometric sensor |
| CN108872014A (en) * | 2018-06-04 | 2018-11-23 | 清华大学 | The method and device of comprehensive characterization fluent material thermotransport property |
| RU188748U1 (en) * | 2018-12-28 | 2019-04-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации | Viscometer sensor for automated diagnostics of diesel engines |
| RU2723159C1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-06-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Additive method and device for external excitation of mechanical oscillatory system of vibro-viscometer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2263305C1 (en) | Dynamic method and device for inspecting thermal-physical properties of fluids | |
| Viswanath et al. | Viscosity of liquids: theory, estimation, experiment, and data | |
| US10175123B2 (en) | MEMS-based calorimeter, fabrication, and use thereof | |
| US9513240B2 (en) | MEMS-based calorimeter, fabrication, and use thereof | |
| US10295490B2 (en) | MEMS-based calorimeter, fabrication, and use thereof | |
| JP5976016B2 (en) | Microdevices, methods for determining thermal properties of analytes, methods for measuring the amount of heat associated with a reaction | |
| Jakoby et al. | Physical sensors for liquid properties | |
| Gebhart et al. | Mixed convection from long horizontal cylinders | |
| US3600933A (en) | Apparatus for determining the freezing point of a solution | |
| US7350971B2 (en) | Method and device for measuring the thermal conductivity of a multifunctional fluid | |
| Jimenez et al. | A microfluidic strategy for accessing the thermal conductivity of liquids at different temperatures | |
| RU2362152C9 (en) | Research method for structure trasformation processes in liquids | |
| Akpek | Effect of non-uniform temperature field in viscosity measurement | |
| Gromov et al. | Hardware and Software System for Thermal Control. | |
| Shamuratov et al. | New viscometers for measuring the viscosity of liquids | |
| RU2504757C2 (en) | Method for investigation of thermophysical properties of liquids and device for its implementation | |
| RU2289125C1 (en) | Method for researching thermo-dynamic structure transformation of liquid substances | |
| Merlone et al. | A liquid bath for accurate temperature measurements | |
| Silber-Li et al. | A microtube viscometer with a thermostat | |
| JP2010276366A (en) | Reaction speed measuring instrument | |
| Ernst | High-resolution thermal measurements in fluids | |
| US20230366798A1 (en) | Analytical apparatus | |
| RU2365906C2 (en) | Way of research of structure transformation processes in liquids | |
| Wunderlich | Quasi-isothermal temperature-modulated differential scanning calorimetry (TMDSC) for the separation of reversible and irreversible thermodynamic changes in glass transition and melting ranges of flexible macromolecules | |
| Steele et al. | AC calorimetry technique. Aplications to liquid helium films and liquid crystals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090720 |