ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 53-085-02

Результат выполнения конструкторской разработки.

При определении утечки фотометрическим методом, вокруг испытуемого объекта или контролируемой поверхности создается замкнутый объем накопления, заполненный воздухом. При наличии течи, рабочее вещество из испытуемого объекта проникает в объем накопления, создавая в нем определенную концентрацию рабочего вещества. Через заданный промежуток времени (t) смесь воздуха и натекшего за это время в объем накопления рабочего вещества прокачивают через реакционную камеру, заполненную жидким индикаторным составом, оптическая плотность которого (d₁) на рабочей длине волны известна. Рабочее вещество вступает в химическую реакцию с индикатором, изменяя его цветность, а значит и оптичеcкую плотность раствора. Затем на той же длине волны электромагнитного излучения измеряют оптическую плотность индикаторного раствора (d ₂). Утечку вещества рассчитывают по формуле:

t- температура, К;

u- объем индикаторной жидкости, лит.;

z- толщина поглощающего слоя индикаторной жидкости, см;

а - коэффициент химической реакции;

е - молярный коэффициент экстикции индикаторного вещества на рабочей длине волны, лит./моль см;

t- время накопления, с.

В случае загрязнения воздух в объеме накопления веществами, вступающими в химические реакции с индикаторным раствором и приводящими к изменению цветности последнего, необходимо до начала выдержки испытуемого объекта накопления прокачать воздух из объема накопления через реакционную камеру и измерить оптическую плотность индикаторного раствора, соответствующую началу измеренийd ₁.

Таким образом, в реакции с индикатором участвует только рабочее вещество, вытекшее из объекта испытания за врем накопления и изменения оптической плотности индикаторного раствора происходит только за счет утечки рабочего вещества.

Объект испытания, заполненный рабочим веществом, помещают в объем накопления и сразу прокачивают воздух насосом из объема накопления через реакционную камеру, и измеряют оптическую плотностьd ₁раствора индикатора. Через заданное время накопления снова прокачивают воздух из объема накопления через реакционную камеру и измеряют оптическую плотностьd ₂индикаторного состава, а затем рассчитывают утечку вещества.

Для контроля термосистемы, заполненной предельным углеводородом (пропаном) под давлением 3,6х10 ⁵ Па, в качестве индикаторного вещества использовался раствор брома|, с начальной концентрацией 10 ^-5 моль/лит. Оптическая плотность индикаторного раствора данной концентрации составляет 0,42 при объеме индикаторного раствора 2х10 ^-3 лит. и толщине поглощающего слоя 1 см. Коэффициент реакции равен 2. Коэффициент экстинкции, найденный экспериментально с использованием фотоколориментра КФК - 2 на длине волны 400±20мм составил 1968 лит/моль см. При изменении оптической плотности на 0,06 за время накопления 10 с, утечка пропана, рассчитанная по формуле, составила 7х10 ^-7 Вт.

Чувствительность метода определения пропана составляет 10 ⁷/ Вт с. Фотоколориметом КФК - 2 можно обнаружить изменение оптической плотности 0,01 с погрешностью 2,5%, тогда порог обнаружения пропана при времени накопления 10 с составит 10 ^-10 Вт.

Порог чувствительности известных методов обнаружения утечек пропана не превышает 10 ^-5 Вт.