автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Барботажный объемометрический метод и устройство контроля плотности жидкости

003482ЭЭ1

На правах рукописи БАРШУТИНА Мария Николаевна

БАРБОТАЖНЫЙ ОБЪЕМОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД И УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

1 2

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2009

003482991

Работа выполнена на кафедре «Автоматизированные системы и приборы» ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет».

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Мордасов Михаил Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Федюнин Павел Александрович

кандидат технических наук, доцент Леонтьев Евгений Алексеевич

Ведущая организация ГНУ «Всероссийский научно-исследо-

вательский и проектно-технологиче-ский институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ВИИТиН)»

Защита диссертации состоится 3 декабря 2009 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.01 Тамбовского государственного технического университета по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ТГТУ, Большой актовый зал.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ТГТУ, ученому секретарю совета Д212.260.01.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» по адресу: 392032, г. Тамбов, ул. Мичуринская, д. 112, корпус «А» и на официальном сайте www.tstu.ru.

Автореферат разослан 2 ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А. А. Чуриков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из важнейших параметров, определяющих качество веществ, является плотность. Измерение плотности играет важную роль в химической, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности, где по плотности судят о качестве исходного сырья, полуфабриката или готового продукта, о тех физико-химических изменениях в материале, которые происходят во время технологического процесса.

Существует большое количество методов измерения плотности, отвечающих различным требованиям технологических производств. В промышленности получили распространение барботажные методы, которые легко поддаются автоматизации, просты в реализации, обладают достаточной точностью, а также высокой пожаро- и взрывобезопасностью, что приобретает особое значение в условиях потенциально опасных производств.

Недостатком барботажных методов является большая погрешность измерения плотности при малой глубине погружения (Я « 1 м) измерительного элемента в контролируемую среду, что обусловлено влиянием поверхностного натяжения жидкости на результат измерения.

В лабораторных условиях, а также в ряде отраслей, к которым относится, например, производство биологических добавок к топливу синтез продукта осуществляется в технологических емкостях небольшого объема, поэтому необходимая глубина погружения измерительного элемента не может быть достигнута и использование известных барботажных методов для проведения контроля становится неприемлемым.

Таким образом, важной и актуальной является задача разработки метода контроля плотности, который, сохранив все достоинства барботажных методов (пожаро- и взрывобезопасность, простоту и невысокую стоимость реализации), позволит с достаточной точностью измерять плотность при малой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую среду благодаря учету влияния поверхностного натяжения на результат измерения.

Цель работы - разработка и исследование барботажного объемомет-рического метода и устройства контроля плотности, позволяющих устранить влияние поверхностного натяжения на точность измерения плотности при малой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую жидкость.

Для достижения поставленной цели необходимо:

- провести экспериментальное исследование процессов, происходящих в системе «газ-жидкость» при барботировании газа через слой жидкости, величина которого соизмерима с размерами пузырьков;

- составить математическое описание процессов, происходящих в газожидкостной системе в барботажном режиме взаимодействия газа с жидкостью;

- разработать барботажный объемометрический метод измерения плотности жидкости и провести оценку его погрешности;

- разработать устройство для измерения плотности жидкости, реализующее разработанный метод;

- провести экспериментальные и теоретические исследования влияния неконтролируемых параметров окружающей среды и конструктивных параметров измерительного устройства на точность измерений плотности барботажным объемометрическим методом;

- осуществить промышленные испытания разработанного метода и устройства.

Методы и методики исследований. При решении поставленной задачи использовались: методы математической физики, математической статистики, планирования экспериментов, теории измерений и метрологии. Использованы методы компьютерного моделирования с использованием программных пакетов MathCAD, Microsoft Excel, Maple.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований процессов, происходящих в системе «газ-жидкость» в барбо-тажном режиме взаимодействия, доказана возможность создания метода, позволяющего устранить влияние поверхностного натяжения жидкости на точность барботажных методов при малой глубине погружения измерительного элемента в исследуемую жидкость;

- разработан барботажный объемометрический метод контроля плотности, основанный на измерении давления внутри образующихся пузырьков и их отрывного объема, о величине которого судят по количеству пузырьков, поступивших в жидкость в результате подачи в измерительный элемент заданного объема газа;

- в результате теоретических и экспериментальных исследований влияния конструктивных параметров измерительного устройства на точность измерений плотности разработанным методом получены:

• диапазон значений диаметра сопла do газоподводящей трубки, в котором погрешность измерений минимальна;

• расчетные зависимости для определения минимально допустимых значений глубины погружения измерительного элемента Я и диаметра измерительной емкости dx для заданного диаметра сопла d0 газоподводящей трубки;

• значение угла наклона а газоподводящей трубки, при котором чувствительность метода максимальна.

Практическая значимость. Разработано устройство для измерения плотности жидкости при малой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую среду в условиях пожаро- и взрывоопасных производств, которое легко поддается автоматизации и может быть использовано для осуществления непрерывного контроля. Производственные испытания экспериментальных образцов измерительного устройства показали их работоспособность.

Оригинальный метод и реализующее его устройство для контроля плотности признаны изобретением и защищены патентом Российской Федерации.

Реализация результатов. Результаты теоретических и экспериментальных исследований автора прошли промышленные испытания и рекомендованы к внедрению в ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ВИИТиН)» для проведения непрерывного контроля плотности жидкого биологического топлива в процессе его синтеза. Результаты работы также используются в научно-исследовательской и учебной работе Тамбовского государственного технического университета.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 5-й Международной научно-технической конференции «Измерение, контроль, информатизация» (Барнаул, 2004 г.), на Пятой международной теп-лофизической школе «Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством» (Тамбов, 2004 г.); на Шестой международной теплофи-зической школе «Теплофизика в энергосбережении и управлении качеством» (Тамбов, 2007 г.); на Международной научно-технической конференции «Современные информационные технологии» (Пенза, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК. Получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Основная часть диссертации изложена на 130 страницах, содержит 23 рисунка и 18 таблиц. Список литературы включает 77 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи, раскрыта научная новизна и практическая значимость, приведены результаты апробации работы. Дана краткая характеристика содержания диссертации по главам.

В первой главе проведен обзор существующих пневматических методов измерения плотности жидкости, осуществлена их классификация, а также выявлены основные присущие им достоинства и недостатки.

К пневматическим методам относятся методы, при реализации которых осуществляется силовое воздействие газом на контролируемую жидкость, а информативным параметром является один из параметров состояния газа.

К пневматическим методам относятся колокольные методы, основанные на зависимости гидростатического давления жидкости от ее плотности.

Классификация колокольных методов представлена на рис. 1.

Рис. 1. Классификация пневмометрических емкостных методов

В зависимости от наличия или отсутствия источника питания различают колокольные методы без подачи газа в измерительную емкость и с подачей газа.

По характеру взаимодействия газа с жидкостью динамические колокольные методы классифицируются на непрерывные (с подачей газа в измерительный элемент с заданным расходом G = const) и импульсные (с подачей газа в виде отдельных порций заданного объема V0 = const).

С учетом физических особенностей измерительных элементов (ИЭ) динамические колокольные методы с импульсной и непрерывной подачей газа можно разделить на проточные (барботажные) и непроточные. В непроточных колокольных методах измерительная емкость имеет форму цилиндра, уровень жидкости в котором при подаче газа меняется на некоторое значение Я. В проточных (барботажных) методах измерительный элемент представлен в виде трубки с длиной, значительно превышающей диаметр, газ через которую поступает в жидкость в виде отдельных пузырьков.

Кроме этого, методы могут быть классифицированы по физической информационной величине, определяющей плотность контролируемой жидкости. Информативным параметром в колокольных методах без подачи газа служит давление в ИЭ; в колокольных методах с подачей газа и непроточной измерительной емкостью - время изменения уровня на АН при G = const, изменение давления при изменении объема на А V = const; в колокольных методах с подачей газа и проточной измерительной емкостью (барботажных) - давление в ИЭ или время t барботирования постоянного количества газа.

60 55 50 45 40

ЗрЯ, % 35 30 25 20 15 10 5

°0 0.05 0.1 0.15 02 025 03 035 0.4 0.45 0.5

Н, м

Рис. 2. Влияние глубины погружения газоподводящен трубки на погрешность измерения плотности

В промышленности получили распространение барботажные методы контроля плотности, которые отличаются простотой реализации и удобством использования. Недостатком барботажных методов является большая погрешность измерения плотности при малой глубине погружения (#« 1 м) измерительного элемента в контролируемую жидкость. Так, например, при диаметре газоподводящей трубки ¿4 = 5 мм изменение глубины погружения Я от 1 м до 0,1 м приводит к увеличению погрешности 8ря с 0,58 % до 5,8 %, а при Я= 0,01 м погрешность достигает 60 %. На рис. 2 представлена зависимость погрешности измерения плотности бря от глубины погружения Я измерительного элемента

Указанный недостаток значительно ограничивает использование барботажных методов в тех отраслях, где производство осуществляется в технологических аппаратах небольшого объема и необходимая глубина погружения измерительного элемента не может быть достигнута.

В связи с этим большое значение приобретает разработка нового метода, который обладал бы всеми достоинствами барботажных методов и в то же время позволил бы проводить измерения при малой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую жидкость (Я « 1 м).

В итогах первой главы на основе проведенного исследования литературных источников поставлены основные задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены физические основы барботажных процессов и получено математическое описание барботажного объемометри-ческого метода контроля плотности жидкости.

В ходе анализа процесса прохождения газа через слой маловязкой жидкости (г)ж < 2 • 10~3 Па-с) были выявлены основные режимы взаимодействия газа с жидкостью: барботажный, цепочечный, факельный и дисперсионный.

Из всех полученных режимов наибольший интерес при определении физико-химических свойств маловязких жидкостей представляет собой барботажный режим, который в отличие от остальных режимов обладает устойчивостью и может быть охарактеризован рядом закономерностей, поддающихся математическому описанию.

Проведены теоретические и экспериментальные исследования процесса барботирования газа через слой жидкости, в результате которых получено математическое описание, положенное в основу барботажного объемометрического метода контроля плотности жидкости.

При образовании пузырька на конце газоподводящей трубки на его поверхность действуют следующие силы:

4тгй3

- архимедова сила

- сила трения Fn = 6nr)xvR;

- сила поверхностного натяжения Fa = nd0ox;

- сила инерции FH = М—,

dt

где р ж - плотность жидкости; р г- плотность газа; g - ускорение силы тяжести; г|к - динамическая вязкость жидкости; <тж - поверхностное натяжение жидкости; d0 - диаметр сопла; R - радиус пузырька; v - скорость центра пузырька радиусом R; М - ускоренная масса пузырька радиусом R; t - время.

Рост пузырька происходит до тех пор, пока его радиус не достигнет отрывного значения Ri, при котором силы, препятствующие отрыву пузырька, и архимедова сила равны.

При малой скорости роста пузырька в маловязкой жидкости силами трения и инерции можно пренебречь, тогда условие равновесия запишется в виде:

,з

-g(Px~P v) = ™xd0> 0)

4яR{

3

откуда при рж » рг отрывной радиус пузырька равен

(2)

В процессе роста и отрыва пузырька давление внутри него меняется обратно пропорционально радиусу кривизны R поверхности пузырька:

Ри=Рг+^+Ро=Р.ЦН+^+Ро, О)

где Ри - измеренное давление газа в пузырьке; Рт - гидростатическое давление столба жидкости высотой Н; Р0 - избыточное давление над уровнем жидкости.

При этом давление внутри пузырька принимает максимальное значение Рти в тот момент, когда радиус кривизны поверхности пузырька R имеет наименьшее значение и равен половине диаметра сопла газоподво-дящей трубки (R = d0/2).

«о

При совместном рассмотрении уравнений (1) и (4), учитывая, что объем каждого пузырька V„ в (1) определяется равенством

3 п

где F0 - объем поданного газа; п - количество образующихся пузырьков; получим систему уравнений:

4 ст

(6)

Яй?0СТж

Решая систему (6) относительно рж и аж при d0, V0, Н = const получим

_ _ ^lC^max -Pq) . ns

Рж" 1 /п + К2 ' W

аж = (^max - Ws ~ TJ^r) ' (8)

1 /п + К2

где L;

4 V0g' 4V0 4 16V0

Полученные уравнения (7) и (8) позволяют определить плотность и поверхностное натяжение жидкости по величине максимального избыточного давления (Pmix - Р0) в пузырьке и количеству п пузырьков, поступивших в жидкость в результате подачи заданного объема газа V0 в измерительный элемент.

Уравнения (7) и (8) положены в основу барботажного объемометри-ческого метода, который позволяет повысить точность существующих барботажных методов контроля плотности при малой глубине погружения

измерительного элемента в контролируемую жидкость путем дополнительного измерения отрывного объема У„ образующихся пузырьков через их количество п.

При проведении измерений газ в контролируемую жидкость можно подавать с заданным объемным количеством или с заданным расходом. В первом случае объем поданного газа У0 является постоянным и не зависящим от времени, а во втором - объем поданного газа является функцией времени:

Го = в*. (9)

где / - время подачи газа, с; ()- объемный расход газа, м3/с.

При непрерывном расходе газа в контролируемую жидкость измеряется частота следования пузырьковсвязанная с и выражением:

л = </\ (10)

С учетом (9) и (10) формулы (7) и (8) для определения плотности и поверхностного натяжения примут вид:

_ _ ^Ч^пмх -Рр) .

ж И/+К'2 '

°ж - С^тах -Ро)

К3--К*-I (12)

3 1 +

1 4<2Я' 2 4<2 4 166

Адекватность математического описания разработанного метода физическим процессам, протекающим в системе «газ-жидкость» в барботаж-ном режиме взаимодействия, оценивалась путем статистической проверки гипотезы о том, что результаты расчета величин п и (Ртах - Р0) по уравнениям (6) и экспериментально полученные результаты описывают барбо-тажный процесс с одинаковой точностью. Оценка квантиля Р - распределения и его сравнение с табличным значением позволяют сделать вывод о том, что проверяемая гипотеза верна.

Третья глава посвящена реализации и исследованию барботажного объемометрического метода контроля плотности, который позволяет измерять плотность при малой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую жидкость.

На рис. 3 представлена экспериментальная установка, реализующая разработанный метод.

Рис. 3. Установка для реализации барботажного метода контроля плотности:

1 - источник постоянного расхода газа <2; 2 - кювета с исследуемым веществом;

3 - емкостной преобразователь давления; 4 - частотомер; 5 - милливольтметр

В качестве образцовых жидкостей использовались дистиллированная вода, растворы этилового спирта (98, 80, 60, 40, 20 %) и водный раствор КаС! (10 %) при температуре 20 °С. Методика проведения эксперимента включала в себя следующие основные этапы:

- устанавливают заданный расход газа £5;

- заливают исследуемую жидкость в кювету до уровня Я;

- измеряют частоту/следования пузырьков с помощью частотомера 4\

- с выхода емкостного преобразователя 3 снимают сигнал, пропорциональный измеряемому давлению, и определяют его максимальное значение Ршах;

- на основании полученных Ршах и / определяют значение плотности рж и поверхностного натяжения рж жидкости по уравнениям (11) и (12).

Проведенные экспериментальные исследования ряда жидкостей, плотность и поверхностное натяжение которых находятся в диапазонах 812... 1147 кг/м3 и 22,03...75,65 мН/м, показали, что погрешность измерения плотности не превышает 2,2 %, а поверхностного натяжения - 1,2 %.

В четвертой главе разработано барботажное объемометрическое устройство, использующее в качестве информативного параметра давление Ргаах в газоподводящей трубке и количество п пузырьков газа, поступивших в жидкость. На рис. 4, а представлена схема устройства, требующего для проведения измерений отбора пробы, а на рис. 4,6- схема устройства погружного типа, которое не требует отбора пробы и позволяет проводить непрерывные измерения плотности в технологических аппаратах.

_________1

а)

б)

Рис. 4. Схема устройства для контроля плотности с отбором пробы (а) погружного типа (б):

1 - источник питания; 2 - газоподводящая трубка; 3 - измерительная емкость; 4 - емкостной преобразователь давления; 5 - счетчик импульсов; 6 - измеритель напряжения; 7- блок обработки информации; § - блок индикации информации

Устройство с отбором пробы и устройство погружного типа включают в себя: источник питания 1 в виде дозирующей емкости объемом V0; газоподводящую трубку 2; измерительную емкость 3; емкостной преобразователь давления 4\ многофункциональный частотомер-вольтметр Fluke 164, выполняющий функции счетчика импульсов 5 и измерителя напряжения 6 с последующей обработкой информации микропроцессором 7 и выводом ее на дисплей 8.

В устройстве погружного типа измерительная емкость 3 выполнена в виде колокола с боковыми прорезями, который позволяет обеспечить постоянство высоты слоя жидкости Я над соплом газоподводящей трубки при любой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую жидкость.

Разработанные устройства реализуют барботажный объемометриче-ский метод контроля плотности с подачей газа в измерительный элемент в виде заданного объема V0. Преимуществом такой подачи газа в газоподво-дящую трубку по сравнению с тем, когда газ подается с заданным расходом Q =const, является независимость проведения измерений от наличия стационарного источника питания и от колебаний расхода газа Q в измерительный элемент.

Методика проведения измерений включает следующие этапы:

- измерительный элемент погружают в контролируемую жидкость на произвольную глубину или заполняют измерительную емкость контролируемой жидкостью до высоты Я;

- с помощью источника питания осуществляют подачу газа в измерительный элемент таким образом, чтобы газ поступал в жидкость в виде отдельных пузырьков;

- снимают с блока индикации 8 многофункционального частотомера-вольтметра Fluke 164 показания о плотности и поверхностном натяжении исследуемой жидкости.

В главе осуществлен выбор основных конструктивных параметров устройства: диаметра сопла d0 газоподводящей трубки, диаметра dx измерительной емкости, глубины погружения Я и угла наклона а газоподводящей трубки.

В результате теоретических и экспериментальных исследований влияния диаметра сопла d0 газоподводящей трубки на точность измерений было выявлено, что относительная погрешность 5Р измерения плотности (Рж = 800... 1200 кг/м3 при t = 20 °С) принимает минимальное значение при d0 - 0,3...0,5 мм. Полученная зависимость 5Р от d0 представлена на графике (рис. 5).

Экспериментальные и теоретические исследования влияния диаметра dx измерительной емкости и глубины погружения Я измерительного элемента на точность измерений показали, что они не оказывают влияния на погрешность измерения плотности, если их значения больше отрывного диаметра пузырька dn в 4 и 2,5 раза, т.е. dt > 4d„ и Я > 2,5d„. Так как минимальный объем жидкости V^, необходимый для проведения измерений

устройством с отбором пробы (рис. 4, а), определяется минимально допустимыми значениями диаметра d[ измерительной емкости и глубины погружения Я' сопла газоподводящей трубки, то выражение для Vпримет вид:

Кг;р=0,25тг(4')2Я' = 10тЧ3. (13)

О 2-Ю~* 4-¡0~* 6 10~4 8-W~4 0.001 0.СЮ12 0.0014 0.0016 0.ГО18 0.002 d0, м

Рис. 5. Зависимость относительной погрешности ôp измерения плотности от диаметра газоподводящей трубки d„:

--теоретически полученная зависимость; х - экспериментальные данные

Для жидкостей с плотностью и поверхностным натяжением в диапазоне 812...1147 кг/м3 и 22,03...75,65 мН/м при диаметре сопла d0 = 0,3...0,5 мм получим минимально допустимые значения d[ = 12 мм, Я' = 7,5 мм и V^ = 8,48-10"7 м3.

Проведенные исследования доказали возможность проведения измерений плотности в объеме жидкости, не превышающем 1 см3, что делает использование разработанного метода приемлемым даже в тех случаях, когда контролируемая жидкость представлена в ограниченном объеме.

В результате дальнейших исследований влияния конструктивных параметров разработанного устройства на точность измерений было установлено, что повысить его чувствительность можно за счет изменения угла наклона а газоподводящей трубки. Это обусловлено тем, что при изменении а меняется сила адгезии Fa = тшж£/0 sin 9 пузырька к поверхности среза трубки, что приводит к изменению количества пузырьков п, приходящихся на единицу изменения плотности.

При а = 0° краевой угол 8 из-за образования перемычки между срезом трубки и пузырьком равен 90® (рис. 6, а), а сила адгезии находится по формуле Fa = ясгжй?0 > поэтому состояние равновесия сил в момент отрыва пузырька описывается уравнением (3). При изменении угла наклона а сила

8 +0

адгезии будет определяться выражением Fa = Ttaxd0 sin л R , где и

вд - наступающий и отступающий краевые углы смачивания. На рис. 6, б представлено изменение краевых углов смачивания при различных углах наклона газоподводящей трубки.

а) б)

Рис. 6. Краевой угол смачивания в в момент отрыва пузырька при а = 0° (а) краевые углы смачивания и 0Я при изменении угла наклона а (б)

Рис. 7. Изменение краевых углов смачивания при различных а:

а - а = 60°; б- а = 90°; в- а= 120°; г - а= 180°

В результате экспериментальных исследований, в ходе которых фотографическим методом (рис. 7) определялись краевые углы смачивания и в момент отрыва пузырька при различных а, было установлено, что ■ ел+0я 1

значение sin —-— = —, где К - коэффициент пропорциональности, по-

2 К

казывающий во сколько раз увеличивается число пузырьков п, зависит только от значения а и не зависит от физико-химических свойств исследуемого вещества. При этом максимальное значение коэффициент К принимает при а = 90° и равен К = 2.

С учетом коэффициента К расчетные формулы для определения рж и ож примут вид:

п _ (^шах ~Рд) .

Рж - I >

2 п +К2

Рж =

с

(15)

Таким образом, путем изменения угла наклона газоподводящей трубки от 0 до 90° можно в два раза увеличить число пузырьков п, приходящихся на единицу изменения плотности и тем самым в два раза повысить чувствительность измерительного устройства, реализующего барботаж-ный объемометрический метод контроля плотности жидкости.

В приложении приведены акты внедрения результатов работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Проведен литературный обзор существующих барботажных методов контроля плотности жидкости, который выявил отсутствие метода, позволяющего осуществлять непрерывные измерения плотности при малой глубине погружения измерительного элемента в жидкость.

2. Проведены экспериментальные исследования режимов взаимодействия газа со слоем маловязкой жидкости и определены граничные условия их существования.

3. Проведены теоретические и экспериментальные исследования процессов, происходящих в системе «газ-жидкость» в барботажном режиме взаимодействия, и доказана возможность создания метода, позволяющего устранить влияние поверхностного натяжения жидкости на точность барботажных методов при малой глубине погружения измерительного элемента в исследуемую жидкость.

4. Разработан барботажный объемометрический метод контроля плотности, основанный на измерении давления внутри образующихся пузырьков и их отрывного объема через их количество, поступившее в жидкость в результате подачи в измерительный элемент заданного объема газа. Разработанный метод признан изобретением и защищен патентом РФ.

5. Разработано устройство для измерения плотности жидкости при малой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую среду в условиях пожаро- и взрывоопасных производств, которое легко поддается автоматизации и может быть использовано для проведения непрерывного контроля.

6. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния конструктивных параметров измерительного устройства на точность барботажного объемометрического метода. Определен диапазон значений диаметра газоподводящей трубки, в котором погрешность измерения минимальна, и получены расчетные зависимости для определения ми-14

нимально допустимых значений диаметра измерительной емкости и глубины погружения газоподводящей трубки.

7. Предложен способ повышения чувствительности измерительного устройства путем увеличения угла наклона газоподводящей трубки от О до 90°.

8. Разработанный метод и устройство контроля плотности жидкости прошли испытания и рекомендованы к внедрению в ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ВИИТиН)».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Баршутина, М.Н. Выбор объема пробы при реализации барботаж-ного объемометрического метода измерения плотности и поверхностного натяжения / М.Н. Баршутина, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2009. - № 7. - С. 29 - 33.

2. Баршутина, М.Н. Повышение точности барботажного объемометрического метода контроля плотности и поверхностного натяжения жидкости / М.Н. Баршутина, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2008. - № 4. - С. 35 - 37.

3. Баршутина, М.Н. Объемометрический принцип измерения физико-химических свойств жидкости / М.Н. Баршутина, М.М. Козадаева, М.М. Мордасов // Вопросы современной науки и практики. Университет имени Вернадского. - 2008. - № 1(11). - С. 104 - 108.

4. Баршутина, М.Н. Барботажный объемометрический метод контроля вязкости жидкости / М.Н. Баршутина, М.М. Козадаева, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2008. - № 12. - С. 35 - 37.

5. Баршутина, М.Н. Пневматический метод совокупного контроля плотности и поверхностного натяжения жидкости / М.Н. Баршутина, Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2007. - № 9. - С. 50 - 52.

6. Мордасов, М.М. Повышение точности барботажного метода измерения плотности жидкостей / М.М. Мордасов, М.Н. Баршутина, ДМ. Мордасов // Вестник ТГТУ. - 2007. - Т. 13, № 1А. - С. 20 - 25.

7. Баршутина, М.Н. Модификация барботажного объемометрического метода контроля плотности и поверхностного натяжения жидкости / М.Н. Баршутина, М.М. Мордасов // Труды ТГТУ : сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. -Вып. 21.-С. 93-97.

8. Баршутина, М.Н. Пьезометрический плотномер с импульсной подачей газа в измерительный элемент / М.Н. Баршутина, М.М. Мордасов //

Труды ТГТУ : сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. - Вып. 19. - С. 73 - 76.

9. Баршутина, М.Н. Повышение точности дифференциальных пневматических устройств контроля плотности / М.Н. Баршутина // Новые идеи молодых ученых в науке 21-го века : сб. ст. магистрантов. - Тамбов : Тамбовполиграфиздат, 2006. - Вып. 4. - С. 194 - 198.

10. Баршутина, М.Н. Барботажный объемометрический метод контроля качества электролитов в электрохимическом производстве / М.Н. Баршутина, М.М. Мордасов // Обеспечение качества на всех этапах жизненного цикла изделия : сб. ст., посвященный 100-летию со дня рождения В.В. Бойцова / под ред. Б.В. Бойцова и Ю.Ю. Комарова. - М. : Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2008. - С. 242 - 248.

11. Мордасов, Д.М. Влияние температуры газа на результат измерения плотности веществ пневмодинамическими методами / Д.М. Мордасов, М.Н. Баршутина // Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством : материалы Пятой международной теплофизической школы / ТГТУ. - Тамбов, 2004. - Ч. 1. - С. 259 - 260.

12. Мордасов, Д.М. Пневмодинамический числоимпульсный метод измерения плотности веществ / Д.М. Мордасов, М.Н. Баршутина // Измерение, контроль, информатизация : материалы 5-й Международной научно-технической конференции / АГТУ. - Барнаул, 2004. - С. 26 - 29.

13. Баршутина, М.Н. Измерение плотности в малых объемах жидкости барботажным методом / М.Н. Баршутина, М.М. Мордасов // Теплофизика в энергосбережении и управлении качеством : материалы Шестой международной теплофизической школы / ТГТУ. - Тамбов, 2007. - С. 206 - 208.

14. Баршутина, М.Н. Барботажный объемометрический метод контроля качества электролитов в электрохимическом производстве / М.Н. Баршутина, М.М. Мордасов // Современные информационные технологии : материалы Международной научно-технической конференции / ПГТА. - Пенза, 2008. - Вып. 8. - С. 56-57.

15. Патент РФ №2328722. МКИ G01 N 13/02, G01 N 9/26. Способ определения поверхностного натяжения и плотности жидкости / Баршутина М.Н., Мордасов Д.М., Мордасов М.М. - № 2006137502; Заявл. 23.10.2006; Опубл. 10.07.2008; Бюл. № 19.

Подписано в печать 27.10.2009. Формат 60x84/16. 0,93 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 435.

Издательско-полиграфический центр Тамбовского государственного технического университета 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

Введение.

1. Обзор пневматических методов контроля плотности жидкости.

1.1. Значение плотности для контроля за ходом технологических процессов и качеством готовой продукции.

1.2 Методы измерения плотности жидкостей.

1.3 Классификация пневматических методов измерения плотности жидкостей.

1.4 Обобщенный пневмогидравлический измерительный элемент.

1.5 Пневматические колокольные методы измерения плотности жидкости.

1.5.1 Колокольные методы без подачи газа.

1.5.2. Колокольные методы с подачей газа (непроточные).

1.5.3. Колокольные методы с подачей газа (проточные / барботажные).

1.6. Влияние глубины погружения измерительного элемента на точность барботажных методов.

1.7. Выводы и постановка задач исследования.

2. Теоретические основы барботажного объемометрического метода контроля плотности жидкости.

2.1. Режимы взаимодействия слоя жидкости с проходящим через нее потоком газа.

2.2. Математическое описание барботажного объемометрического метода контроля плотности жидкости.

2.3 Адекватность математического описания барботажного объемометрического метода процессам, происходящим в системе «газжидкость» в барботажном режиме взаимодействия.

Выводы по второй главе,.

3. Барботажный объемометрический метод контроля плотности жидкости.

3.1 Реализация барботажного объемометрического метода.

3.2. Методики измерения плотности барботажным объемометрическим методом.

3.2.1 Методика измерения при подаче газа с заданным объемным количеством.

3.2.2 Методика измерения при подаче газа с заданным расходом.

3.3. Экспериментальные исследования точности метода.

3.4. Модификация барботажного объемометрического метода для измерения плотности вязких жидкостей.

3.5. Оценка влияния температуры на точность измерений.

3.6. Погрешность барботажного объемометрического метода контроля плотности жидкости.

Выводы по третьей главе.

4. Устройство, реализующее барботажный объемометрический метод контроля плотности жидкости.

4.1 Схема и принцип действия устройства.

4.2. Выбор конструктивных и режимных параметров устройства.

4.2.1. Выбор диаметра сопла газоподводящей трубки.

4.2.2. Выбор угла наклона а газоподводящей трубки.

4.2.3 Выбор глубины погружения измерительного элемента и диаметра измерительной емкости.

4.3. Оценка погрешности устройства, реализующего барботажный объемометрический метод контроля плотности жидкости.

Выводы по четвертой главе.

Одним из важнейших параметров, определяющих качество веществ, является плотность. Измерение плотности играет важную роль в химической, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности, где по плотности судят о качестве исходного сырья, полуфабриката или готового продукта, о тех физико-химических изменениях в материале, которые происходят во время технологического процесса.

Одним из важнейших параметров, определяющих качество веществ, является плотность. Измерение плотности играет важную роль в химической, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности, где по плотности судят о качестве исходного сырья, полуфабриката или готового продукта, о тех физико-химических изменениях в материале, которые происходят во время технологического процесса.

Существует большое количество методов измерения плотности, отвечающих различным требованиям технологических производств. Распространение в промышленности получили барботажные методы, которые легко поддаются автоматизации, просты в реализации, обладают достаточной точностью, а также высокой пожаро- и взрывобезопасностью, что приобретает особое значение в условиях потенциально опасных производств.

Недостатком барботажных методов является большая погрешность измерения плотности при малой глубине погружения (Н « 1 м) измерительного элемента в контролируемую среду, что обусловлено влиянием поверхностного натяжения жидкости на результат измерения.

В лабораторных условиях, а также в ряде отраслей, к которым относится, например, производство биологических добавок к топливу (биоэтилен, биодизель и т. д.) синтез продукта осуществляется в технологических емкостях небольшого объема, поэтому необходимая глубина погружения измерительного элемента не может быть достигнута и использование известных барботажных методов для проведения контроля становится неприемлемым.

Таким образом, важной и актуальной является задача разработки метода контроля плотности, который, сохранив все достоинства барботажных методов (пожаро- и взрывобезопасность, простоту и невысокую стоимость реализации), позволит с достаточной точностью измерять плотность при малой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую среду благодаря учету влияния поверхностного натяжения на результат измерения.

Цель работы. Разработка и исследование барботажного объемометри-ческого метода и устройства контроля плотности, позволяющих устранить влияние поверхностного натяжения на точность измерения плотности при малой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую жидкость.

Для достижения поставленной цели необходимо:

- провести экспериментальное исследование процессов, происходящих в системе «газ-жидкость» при барботировании газа через слой жидкости, величина которого соизмерима с размерами пузырьков;

- составить математическое описание процессов, происходящих в газожидкостной системе в барботажном режиме взаимодействия газа с жидкостью;

- разработать барботажный объемометрический метод измерения плотности жидкости и провести оценку его погрешности;

- разработать устройство для измерения плотности жидкости, реализующее разработанный метод;

- провести экспериментальные и теоретические исследования влияния неконтролируемых параметров окружающей среды и конструктивных параметров измерительного устройства на точность измерений плотности барбо-тажным объемометрическим методом;

- осуществить промышленные испытания разработанного метода и устройства.

Методы и методики исследований. При решении поставленной задачи использовались: методы математической физики, математической статистики, планирования экспериментов, теории измерений и метрологии. Использованы методы компьютерного моделирования с использованием программных пакетов MathCAD, Microsoft Excel, Maple.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований процессов, происходящих в системе «газ-жидкость» в барботаж-ном режиме взаимодействия, доказана возможность создания метода, позволяющего устранить влияние поверхностного натяжения жидкости на точность барботажных методов при малой глубине погружения измерительного элемента в исследуемую жидкость;

- разработан барботажный объемометрический метод контроля плотности, основанный на измерении давления внутри образующихся пузырьков и их отрывного объема, о величине которого судят по количеству пузырьков, поступивших в жидкость в результате подачи в измерительный элемент заданного объема газа;

- в результате теоретических и экспериментальных исследований влияния конструктивных параметров измерительного устройства на точность измерений плотности разработанным методом получены:

• диапазон значений диаметра сопла d0 газоподводящей трубки, при которых погрешность измерений минимальна;

• расчетные зависимости для определения минимально допустимых значений глубины погружения измерительного элемента Н и диаметра измерительной емкости dJ для заданного диаметра сопла do газоподводящей трубки;

• значение угла наклона а газоподводящей трубки, при котором чувствительность метода максимальна.

Практическая значимость. Разработано устройство для измерения плотности жидкости при малой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую среду в условиях пожаро- и взрывоопасных производств, которое легко поддается автоматизации и может быть использовано для осуществления непрерывного контроля. Производственные испытания экспериментальных образцов измерительного устройства показали их работоспособность.

Оригинальный метод и реализующее его устройство для контроля плотности признаны изобретением и защищены патентом Российской Федерации.

Реализация результатов. Результаты теоретических и экспериментальных исследований автора прошли промышленные испытания и рекомендованы к внедрению в ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ВИИТиН)» для проведения непрерывного контроля плотности жидкого биологического топлива в процессе его синтеза. Результаты работы также используются в научно-исследовательской и учебной работе Тамбовского государственного технического университета.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Пятой Международной научно-технической конференции «Измерение, контроль, информатизация» (Барнаул, 2004 г.), на Пятой Международной тепло-физической школе «Теплофизические измерения при контроле и управлении качеством» (Тамбов, 2004 г.); на Шестой Международной теплофизической школе «Теплофизика в энергосбережении и управлении качеством» (Тамбов, 2007 г.); на Восьмой Международной научно-технической конференции «Современные информационные технологии» (Пенза, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК. Получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Основная часть диссертации изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка и 18 таблиц. Список литературы включает 77 наименований.

Основные результаты и выводы по работе

В представленной работе проведен ряд теоретических и экспериментальных исследований, на основании которых получены следующие результаты:

1. Проведен литературный обзор существующих барботажных методов контроля плотности жидкости, который выявил отсутствие метода, позволяющего осуществлять непрерывные измерения плотности при малой глубине погружения измерительного элемента в жидкость.

2. Проведены экспериментальные исследования режимов взаимодействия газа со слоем маловязкой жидкости и определены граничные условия их существования.

3. Проведены теоретические и экспериментальные исследования процессов, происходящих в системе «газ-жидкость» в барботажном режиме взаимодействия, и доказана возможность создания метода, позволяющего устранить влияние поверхностного натяжения жидкости на точность барботажных методов при малой глубине погружения измерительного элемента в исследуемую жидкость.

4. Разработан барботажный объемометрический метод контроля плотности, основанный на измерении давления внутри образующихся пузырьков и их отрывного объема через их количество, поступившее в жидкость в результате подачи в измерительный элемент заданного объема газа. Разработанный метод признан изобретением и защищен патентом РФ.

5. Разработано устройство для измерения плотности жидкости при малой глубине погружения измерительного элемента в контролируемую среду в условиях пожаро- и взрывоопасных производств, которое легко поддается автоматизации и может быть использовано для проведения непрерывного контроля.

6. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния конструктивных параметров измерительного устройства на точность барботажного объемометрического метода, определен диапазон значений диаметра газоподводящей трубки, в котором погрешность измерения минимальна, и получены расчетные зависимости для определения минимально допустимых значений диаметра измерительной емкости и глубины погружения газоподводящей трубки.

7. Предложен способ повышения чувствительности измерительного устройства путем увеличения угла наклона газоподводящей трубки от 0 до 90°.

8. Разработанный метод и устройство контроля плотности жидкости прошли испытания и рекомендованы к внедрению в ГПУ «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ВИИТиН)».

1. Глыбин И.П. Автоматические плотномеры и концентратомеры в пищевой промышленности / И.П. Глыбин. - М.: Пищевая промышленность, 1975. - 270с.

2. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств: учебник для вузов. / М.В. Кулаков. М.: Машиностроение, 1983. - 424с.

3. Гальванические покрытия в машиностроении: Справочник. В 2-х томах. Под ред. М.А.Шлугера. М: Машиностроение, 1985. - Т. 1.- 240с.

4. Гальванотехника благородных и редких металлов / П.М.Вячеславов, Г.К.Буркат и др. JL: Машиностроение, 1970. 248с.

5. Милованов И.В. Оптимизация процессов и состава оборудования для нанесения электрохимических покрытий: дис. к.т.н. / И.В .Милованов. -Тамбов, 1983. 183с.

6. Кудрявцев Н.М. Электрохимические покрытия металлами / М.В.Кудрявцев. М.: Химия, 1979. - 352с.

7. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей: Учебник для студентов вузов. М.: Транспорт, 1995. - 304с.

8. Щелкачев В.Н. Отечественная и мировая нефтедобыча. М.: Газойл пресс, 2004.

9. Григорьев Б.А., Богатое Г.Ф., Герасимов А.А. Теплофизические свойства нефти, нефтепродуктов, газовых конденсатов и их фракций / Под редакцией Б.А. Григорьева. — М: Издательство МЭИ, 1999. — 372с

10. ГОСТ Р 51069-97 "Нефть и нефтепродукты. Метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API ареометром".

11. Дегтярев В.Н. О Банке качества нефти//Нефтяное хозяйство, 1997, № 3, с. 62-63.

12. Мостовой Н., Хохлов А., Цодиков Ю. Перед тем как смешать // Нефть России, 2000, № 3, с. 39-41.

13. Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов Л.: Недра, 1983. 263с.

14. Белосельский Б.С. Технология топлива и энергетических масел. — М: Изд-во МЭИ. 2003. 340с.

15. Рыбак Б.М. Анализ нефти и нефтепродуктов. -М.: Государственное научно- техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, 1962.-887с.

16. Гуреев А. А., Жоров Ю. М., Смидович Е. В. Производство высокооктановых бензинов. — М.: Химия, 1981. — 224 с.

17. Вайнштейн, Э. Ф. Нетрадиционная энергетика в XXI веке / Э. Ф. Вайнштейн, Д. С. Стребков, В. Г. Чирков.— Киев: ИТТФ Национальной академии наук Украины, 2001.— С. 18-21.

18. Анискин В. Н., Голубкович А.В. Перспективы использования растительных отходов в качестве биотоплив // Теплоэнергетика. 2004., №5. -С 60-65.

19. Балалаева И. Новые дизельные топлива // Автомобильный транспорт, 2004. №8. С 41-42.

20. Боровков В.М., Зысин JI.B., Сергеев В.В. Итоги и научно-технические проблемы использования растительной биомассы и органосодержащих отходов в энергетике // Известия РАН. Энергетика. 2002. №6. С 13-19.

21. Кириллов Н.Г. Моторное топливо XXI века // Энергия. 2007. №8. С2.5.

22. Мищенко С.В. Физические основы технических измерений: Учеб. / С.В.Мищенко, Д.М.Мордасов, М.М.Мордасов. Тамбов: ТГТУ, 2003. - 336с.

23. Кивилис С.С. Плотномеры. / С.С.Кивилис. М.: Энергия, 1980.279с.

24. Мордасов М.М. Физические основы измерения плотности и поверхностного натяжения пневматическими методами: Учеб. / М.М.Мордасов, С.В.Мищенко, Д.М.Мордасов. Тамбов: ТГТУ, 1999. - 76с.

25. Мордасов Д.М. Теоретический анализ пневмометрических первичных измерительных преобразователей плотности жидких сред / Д.М. Мордасов, Ю.Ф.Мартемьянов, М.М.Мордасов, А.А.Тышкевич // Сб. научных трудов ТГТУ. 4.2. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 1998. - С. 12-27.

26. А.с. 493702 СССР, Пьезометрический плотномер / М.М. Мордасов// Открытия. Изобретения. 1975. - № 44.

27. Лаптев В.И. Барботажно-пьезометрические методы контроля физико-химических свойств жидкостей. / В.И.Лаптев. М.: Энергоиздат, 1984.-79 с.

28. Мордасов М.М. Пьезометрическое устройство для автоматического контроля плотности жидких сред / М.М.Мордасов, С.В.Мищенко, Д.М.Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1996. -Т.62, №12. - С. 32-35.

29. Мордасов М.М. Контроль плотности жидких веществ пневмометрическими методами / М.М.Мордасов, С.В.Мищенко, Д.М.Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1998. -Т.64, №7. - С. 31-37.

30. А.с. 1255898 СССР, Способ определения плотности жидких сред / М.М. Мордасов// Открытия. Изобретения. 1986. № 33.

31. А.с. 1257463 СССР, Пьезометрический плотномер/ М.М. Мордасов// Открытия. Изобретения. 1986. - № 34.

32. Мордасов М.М., Герасимов Б.И., Тютгонник В.М. Пьезометрический плотномер импульсного действия// Автоматизация и

33. КИП в нефтеперераб. и нефтехим. промышленности. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ. - 1976. - № 6. - С. 15-17.

34. А.с. 1187016 СССР, Пьезометрический плотномер/ М.М. Мордасов,

35. A.ВТрофимов// Открытия. Изобретения. 1985. № 39.

36. Залманзон JI.A. Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем. / Л.А.Залманзон. М.: Наука, 1973. -464 с.

37. А. с. 641317 СССР, Пневмометрический плотномер / М.П.Асмаев,

38. B.И.Левченко, Ю.А.Юнаев // Открытия. Изобретения. 1979. №1.

39. А. с. 494659 СССР, Пневмометрический плотномер жидкости / Л.С.Жидков, В.П.Авдеев, Г.С. Учитель, А.И.Четвериков // Открытия. Изобретения. 1975. №45.

40. А. с. 894469 СССР, Плотномер / В.Н.Прилепский, Ю.В.Самаркин, И.В.Александров, В.Ф.Кортунова// Открытия. Изобретения. 1981. №48.

41. А. с. 960578 СССР, Компенсационный плотномер / Ю.П.Радзиевский, А.С.Лихачев, Л.Б.Дорфман // Открытия. Изобретения. 1982. №35.

42. Баршутина М.Н. Повышение точности дифференциальных пневматических устройств контроля плотности / М.Н. Баршутина // Новые идей молодых ученых в науке 21-го века: Сборник статей магистрантов. — Тамбов: «Тамбовполиграфиздат», 2006. Вып. 4. - С. 194 - 198.

43. Баршутина М.Н. Пьезометрический плотномер с импульсной подачей газа в измерительный элемент / М.Н. Баршутина, М.М. Мордасов // Труды ТГТУ: Сборник научных статей молодых ученых и студентов. -Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2006. Вып. 19. - С. 73 - 76.2.

44. А.с. 1821681 СССР, Устройство для определения плотности жидкостей / И.И. Дунюшкин, В.И. Логинов// Открытия. Изобретения. 1993. №22.

45. Глыбин И.П. Автоматические плотномеры. / И.П.Глыбин. Киев: Техника, 1965. - 258с.

46. Гегузин Я.В. Пузыри. / Я.В.Гегузин. М: Наука, 1985. - 176с.

47. Тышкевич А. А. Струйно-барботажный метод и устройство измерения вязкости жидкостей: Дисс. . канд. техн. наук спец. 05.11.13. — Тамбов, 2007. 123с.

48. Справочник физических величин. / Под ред. Г.А.Рябинина. С.-Пб.: Лениздат, 2001. - 248с.

49. Богомолов А.И. Гидравлика. / А.И.Богомолов, К.А.Михайлов. М: Стройиздат, 1972. - 648с.

50. Ландау Л.Д. Курс общей физики. Механика и молекулярная физика. /Л.Д.Ландау, А.И.Ахиезер, Е.М.Лившиц.-М.: Наука, 1965. -384с.

51. Кутателадзе С.С. Гидродинамика газожидкостных систем / С.С. Кутателадзе, М.А. Стырикович. М: "Энергия", 1976. - 296с.

52. Kumar В., Kuloor N. В. The Formation of Bubbles and Drops, in: Advances in Chemical Engineering, Bd. 8, S. 255 368, Academic Press, New York 1970.

53. Трофимова Т.И. Курс физики / Т.И.Трофимова. — М.: Высшая школа 1994.-542с.

54. Королюк B.C. Справочник по теории вероятностей и математической статистике / В.С.Королюк, Н.И.Портенко, А.В.Скороходов. -М: Наука, 1985.-640с.

55. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г.Корн, Т.Корн. М: Наука, 1985. - 640с.

56. Методы испытаний водных растворов поверхностно активных веществ: Обзор, 4.1. / Составители: И.К.Гетманский и Л.И.Бавик. М., 1965. - 100с.

57. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. / Э.Камке. М.: Наука, 1974. - 711с.

58. Баршутина М.Н. Пневматический метод совокупного контроля плотности и поверхностного натяжения жидкости / М.Н. Баршутина, Д.М.

59. Мордасов, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. - №9. - С. 50-52.

60. Баршутина М.Н. Объемометрический принцип измерения физико-химических свойств жидкости / М.Н. Баршутина, М.М. Козадаева, М.М. Мордасов // Вопросы современной науки и практики. Университет имени Вернадского. 2008. - №1(11). - С. 104-108.

61. Баршутина М.Н. Барботажный объемометрический метод контроля вязкости жидкости / М.Н. Баршутина, М.М. Козадаева, М.М. Мордасов// Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. - №12. - С. 35-37.

62. Рего К.Г. Метрологическая обработка результатов технических измерений: Справ, пособие / К.Г.Рего.- Киев: Техника, 1987. — 128с.

63. Артемьев Б.Г. Справочное пособие для работников метрологических служб / Б.Г.Артемьев, С.М.Голубев. 3-е изд., доп. и перераб. -М: Изд-во стандартов, 1990. - 320с.

64. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. / .Д.Зимон. — М.: Химия, 1974.-416с.

65. Баршутина М.Н. Повышение точности барботажного объемометрического метода контроля плотности и поверхностного натяжения жидкости / М.Н. Баршутина, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. - №4. - С. 35-37.

66. Мордасов М.М. Повышение точности барботажного метода измерения плотности жидкостей / М.М.Мордасов, М.Н.Баршутина, Д.М.Мордасов // Вестник ТГТУ. 2007. - Т. 13. №1 А. - С. 20-25.

67. Попкович, Г.С. Системы аэрации сточных вод / Г.С. Попкович, Б.Н. Репин.-М, 1986.-136с.

68. Баршутина М.Н. Выбор объема пробы при реализации барботажного объемометрического метода измерения плотности и поверхностного натяжения / М.Н. Баршутина, М.М. Мордасов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2009. - №7. — С. 29-33.

69. Мордасов Д.М. Пневмодинамический числоимпульсный метод измерения плотности веществ / Д.М. Мордасов, М.Н. Баршутина // Измерение, контроль, информатизация: материалы 5-й Международной научно-технической конференции / АГТУ. Барнаул, 2004. - С. 26 - 29.

70. Патент РФ №2328722. МКИ G01 N 13/02, G01 N 9/26. Способ определения поверхностного натяжения и плотности жидкости / Баршутина М.Н., Мордасов Д.М., Мордасов М.М. №2006137502; Заявл. 23.10.2006; Опубл. 10.07.2008; Бюл.№19.

71. ГОСТ 3900-85. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности. М: Изд-во стандартов, 1985. - 23с.

72. Базакуца В.А. Международная система единиц / Под общ. ред. проф. Г.Д.Бурдуна. Харьков: Изд-во Харьковского университета, 1970. -210с.

73. Брюханов В.А. Методы повышения точности измерений в промышленности / В.А.Брюханов. М: Изд-во стандартов, 1991. - 108с.

74. Батунер JI.M. Математические методы в химической технике / Л.М.Батунер, М.Е.Позер. М: Химия, 1968. - 824с.

75. Дмитриев В.Н. Основы пневмоавтоматики. / В.Н.Дмитриев, В.Г.Градецкий.-М: Машиностроение, 1973. 360 с.

76. Гализдра В.И. Контроль поверхностного натяжения жидких веществ в промышленных условиях / В.И.Гализдра, С.В.Мищенко, Д.М.Мордасов, М.М.Мордасов // Заводская лаборатория, 1997. № 5. - С. 2830.