УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ

Аппарат предназначен для определения температуры вспышки нефтепродуктов в закрытом тигле, в соответствии с ГОСТ 6356, ИСО 2719, ASTM D 93 - метод А, в диапазоне температур, например, от +15°С до +370°С в научно-исследовательских и промышленных лабораториях.
Известна полезная модель «Устройство для измерения температуры вспышки жидких нефтепродуктов», патент RU №49269, публ. 005.11.10, МПК G 01 N 25/50, содержащее измерительную систему, блок поджига, реакционную камеру, снабженную тиглем и нагревательный элемент, однако с помощью данной полезной модели решается иная техническая задача, а именно усовершенствование средства регистрации температуры, позволяющее регистрировать температуру как при закрытом, так и при открытом тигле.
Наиболее близким техническим решением является изобретение «Установка для автоматизированного определения температуры вспышки нефтепродуктов», патент RU №2187097, публ. 2002.08.10, МПК G 01 N 25/50, содержащая термостатируемый корпус, подогреваемый тигель, закрываемый крышкой, мешалку, связанную с приводом, датчик температуры нефтепродуктов, средство воспламенения и блок управления, соединенный с исполнительным механизмом привода мешалки. С помощью изобретение решена задача снижения погрешности с одновременным сокращением времени определения при одновременном исследовании нефтепродуктов с разной температурой вспышки за счет исключения влияния внешних условий при проведении параллельных определений. Однако не решена задача упрощения конструкции и повышения ее надежности.
В настоящее время известны приборы, выпускаемые Белгородским предприятием Нефтехимавтоматика - БОЗ ГП НПО Нефтехимавтоматика, в которых передача вращения от двигателя к мешалке передается посредством зубчатых конических передач. При этом зубчатая передача выполнена из пластмассы. С другой стороны,
известны бельгийские приборы для определения температуры вспышки, в которых в качестве передаточного механизма от привода мешалки к лопастям мешалки используют тросик, т.е. передачу с гибким валом. В известных модификациях приборов этого класса при передаче вращательного движения от привода к лопастям мешалки отсутствует механизм прерывания вращения лопастей мешалки при работе с вязкими нефтепродуктами, когда на низких температурах, вязкость образцов такова, что лопасти мешалки не могут провернуться, что приводит к сбоям в системе управления процессом испытаний. Кроме того, при этом ломается зубчатая передача, или гибкий вал теряет свою жесткость, что приводит к выходу из строя передаточных механизмов.
Существует потребность обеспечить управление испытательным процессом без дополнительного вмешательства лаборанта, но с соблюдением заданного программой испытаний алгоритма действий приводов. Так, при нагреве необходимо обеспечить требуемую ГОСТом скорость нагрева, в частности, это достигается при управлении мешалкой, которая обеспечивает определенную скорость перемешивания испытываемого продукта за счет поддержания скорости вращения лопастей мешалки и прерывания вращения лопастей в момент проведения тестирования. Управление приводом открывания крышки тигля с испытуемым продуктом, управление приводом тестовой газовой горелки, а именно опускание и выдержка в течение определенного времени в позиции испытания, управление вентилятором охлаждения, управление мешалкой требуется обеспечить в определенной последовательности, с заданными интервалами по времени. Одновременно требуется синхронизировать работу приводов защитной крышки и мешалки, т.к. закрывание крышки и начало работы мешалки должно происходить, практически, одновременно. Система управления обеспечивает заданный алгоритм работы устройства в штатном режиме, однако, в случае очень густого продукта, например, если начальная температура продукта низка, лопасти мешалки не могут провернуться, происходит сбои в системе управления работы устройства. При этом требуется вмешательство лаборанта или происходит поломка механизма.
Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение надежности конструкции аппарата, упрощение действий лаборанта при проведении измерений, за счет автоматического управления процессом проведения испытания, в котором лучше осуществлен процесс синхронизации работы привода открывания
крышки и привода мешалки, которые включены в систему управления процессом проведения испытаний, а также повышение производительности процесса испытаний.
Данный технический результат достигается за счет того, что устройство для определения температуры вспышки, состоит из корпуса, нагревательного устройства, тигля для размещения испытываемого продукта, системы управления процессом проведения испытаний, охлаждающего вентилятора с приводом, устройства газового поджига с приводом, испытательного узла, состоящего из тигля, устройства поджига и защитной крышки с приводом, мешалки с приводом и измерительных устройств. Устройство отличатся тем, что привод защитной крышки, привод устройства газового поджига и привод вентилятора размещены в корпусе устройства, а привод мешалки размещен в многофункциональной головке устройства, и все приводы объединены единой системой управления процессом проведения испытаний, включающей блок управления приводом защитной крышки и блок управления остальными приводами, при этом автоматическое управление осуществляется посредством системы управления процессом проведения испытаний, с помощью которой, работа привода мешалки и привода защитной крышки синхронизированы, а в цепь управления приводом мешалки дополнительно включена магнитная муфта, обеспечивающая синхронизацию работы приводов в случае отключения лопастей мешалки от привода мешалки при повышенном сопротивлении на лопастях мешалки.
На чертеже показана функциональная схема работы устройства.
Защитная крышка (1) с приводом защитной крышки (2), устройство газового поджига (3) с приводом устройства газового поджига (4), мешалка (5) с муфтой (6) и приводом мешалки (7), тигель (8), нагревательное устройство (9), блок индикации (10) и охлаждающий вентилятор (11) с приводом охлаждающего вентилятора (12) объединены в испытательный узел (13). При этом мешалка (5) с магнитной муфтой (6), защитная крышка (1) с приводом защитной крышки (2), устройство газового поджига (3) и тигель (8) размещены в многофункциональной головке (14). В блок управления процессом испытаний (15) включены блок управления приводами (16) и блок управления приводом защитной крышки (18).
Работа устройства для определения температуры вспышки осуществляется следующим образом.
Процесс проведения испытаний осуществляют следующим образом: исследуемый нефтепродукт помещают в испытательный тигель (8). Тигель устанавливают на печь нагрева, т.е. нагревательное устройство (9). Тигель закрывают крышкой (1). На крышке в центре крепится лопастная мешалка (5). Крышка (1) имеет отверстие с закрывающейся и открывающейся, например, путем сдвигания, крышкой. В это отверстие опускается устройство газового поджига (3), например, газовая горелка с тестовым пламенем.
При процессе испытаний необходимо обеспечить определенную температуру нагрева исследуемого нефтепродукта. Например, при нагреве на каждый градус 1°С происходит процесс тестирования. При этом отключается перемешивание верхнеприводная лопастная мешалка (5), одновременно открывается окно на защитной крышке (1) тигля (8) и происходит опускание газовой горелки (3) с пламенем в тигель (8). Газовая горелка выдерживается в таком положении в течение 0,5 секунд, что определено ГОСТом, затем газовая горелка (3) поднимается в исходное положение, окно на защитной крышке (1) тигля (8) закрывается, включается перемешивание верхнеприводной мешалки (5) и процесс повторяется до тех пор, пока оператор не остановит процесс измерений, нажав кнопку стоп и зафиксировав момент вспышки. Температура вспышки высветится на дисплее прибора. После фиксации температуры вспышки автоматически включается система охлаждения, например, вентилятор (11), который будет охлаждать печь нагрева (9) до температуры начала следующего измерения. Это позволяет ускорить проведение следующего измерения и повысить производительность. Наличие магнитной муфты (6), позволяет проворачиваться валу приводного электродвигателя привода мешалки (7) без слома передаточного звена и самого двигателя, а также без нарушения штатной работы системы управления процессом испытаний (15).
Таким образом, повышается надежность устройства, упрощение процесса управления работой, отсутствие сбоев в системе управления.
Предложенное техническое решение может применяться для аппаратов для определения температуры вспышки в закрытом тигле с температурным диапазоном измерения температуры вспышки, равным +15°С ÷ +350°С и частотой вращения мешалки, об/мин, равными 120. В памяти схемы системы управления может храниться
до 20 различных программ нагрева печи, указанные программы могут вводиться и корректироваться пользователем в соответствии с условиями эксперимента.