Датчик для измерения давления парогазовой среды в сублимационной камере

 

ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПАРОГАЗОВОЙ СРЕда В СУВЛИМАЦИОННОЙ КАМЕРЕ, содержащий теплоизолированный цилиндрический корпус с намороженным внутри него льдом и измерителем температуры, причем псшость корпуса через патрубок сообщена с сублимационной кгдаерой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности намерения, леднаморожен на дно цилиндрического корпуса, а измеритель температуры закреплен внутри з|Ш1индра, вьшолненного со сквозными продольными каналами и свободно установленного над поверхностью льда внутри корпуса, причем чувствительный элемент измерителя W температуры расположен на поверхности CZ льда.

6501 А

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС 1 ИЧЕСНИХ

PKCIlYS JNH

<в> o t) 4(5ц Q 01 Ь 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДМРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ OCOP

ЛВ й60%% ВФВ Ь (21) 3640003/24-10 (22) 05.09.83 (46) 15,04.85. Бюл. Р 14 (72) Х.-И.Х. Байсиев, О.Г. Комяков, П.Д. Фнргер, В.В. Выходцев и О.A. Сидоровский (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пищеконцентратной промыиленностии специальной пищевой технологии (53) 531. 787 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 228307, кл. Cj 01 I„ 11/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

В 667841, кл. Q 01 L 11/00, 1976 (про-. тотип). (54) (57) ДАТЧИК ДНЯ ИЗИЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПАРОГАЗОВОЙ СРЕДЫ В СУБЛИМАЦИОННОЙ КАИЕРЕ, содержащий теплоизолированный цилиндрический корпус с намороженным внутри него льдом и измерителем температуры, причем нолость корпуса через патрубок сообщена с сублимационной камерой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыпения точности измерения, лед наморожен на дно цилиндрического корпуса, а измеритель температуры закреплен внутри цилиндра, выполненного со сквозными продольными каналами и свободно установленного над поверхностью льда внутри корпуса, причем . З чувствительный злемент измерителя температуры расположен на поверхности льда.

1150501 пространством.

Изобретение относится к технике измерения давления парогазовой среды в сублимационной камере и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях народного хозяйства, а также в лабораторной практике.

Известны различные датчики давления парогазовой среди (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик для измерения давления в сублимационной камере, содержащий полый теплоизолированный цилиндрический корпус с намороженным внутри льдом, причем во льду образована полость, сообщающаяся посредством патрубка с внешним пространством, а измеритель температуры размещен в этой полости(21.

К недостаткам известного датчика относятся снижение очности измерения за счет того, что измеряется температура парогазовой среди в полости датчика, а не льда на границе с парогазовой средой; сложность конструкции, обусловленная необходимостью образования во льду полости с заданными размерами и геометрией, а также сложность регулировки и поддержания постоянного перепада давления между полостью датчика и внешним

При измерении температуры парогазовой среды над поверхностью льда в полости постоянно возрастает погреш- 35 ность измерения давления вследствие увеличения расстояния от точки измерения температуры до поверхности льда в процессе сублимации льда..

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике, содержащем теплоизолированный цилиндрический корпус с намороженным внутри него льдом и измерителем температуры, причем полость корпуса через патрубок сообщена с сублимационной камерой, лед наморожен на дно цилиндрического 50 корпуса, а измеритель температуры закреплен внутри цилиндра, выполненного со сквозными продольными каналами и свободно установленного над поверхностью льда внутри корпуса, 55 причем чувствительный элемент измерителя температуры расположен на поверхности льда.

На фиг. 1 представлен датчик давления в сборе, общий вид; на фиг.2— разрез А-А на фиг. 1 (теплоизолирующий корпус и цилиндр).

Датчик содержит полый цилиндрический корпус 1, заключенный в кожух

2 из теплоиэоляционного материала.

В верхней части корпуса 1 предусмотрены патрубок 3 и крышка 4. В полости корпус 1 содержит намороженный лед 5, Над льдом 5 установлен с возможностью осевого перемещения цилиндр 6, в который заключен измеритель 7 температуры и выведен к нижнему основанию цилиндра в виде выступа.

Цилиндр 6 снабжен сквозными продольными каналами 8, обеспечивающими истечение пара из зоны. расположения измерителя 7 температуры во внешнюю среду через патрубок 3. Термоэлектроды 9 измерителя 7 температуры выведены через крышку 4, представляющую в данном случае обычную пробку, наружу и подключены к вторичному прибору (не показан). Прижимной цилиндр 6 по оси снабжен уплотнением 10 из электроизоляционного и термоизоляционного материала.

Датчик работает следующим образом.

В полость корпуса 1 заливают дистиллированную воду, которая затем замораживается в морозильиом шкафу. После этого в датчик опускают цилиндр 6 и закрывают крышкой 4.

При этом под действием веса цилиндра 6 обеспечивается необходимый контакт измерителя 7 температуры с поверхностью льда 5. После этого датчик помещают в сублимационную камеру и через электрические вакуумные вводы подключают к вторичному прибору (не показаны) .

В процессе измерения давления парогазовой смеси в сублимационной камере осуществляется подвод тепла к льду 5 за счет радиационного теплообмена кожуха 2 датчика со стенками сублимационной камеры, а также конвективиого теплообмена. Тепло, подводимое к льду 5, расходуется на фазовый переход лед — пар. Образующийся пар проходит через сквозные продольные каналы 8 и патрубок 3 и поступает в сублимационную камеру.

По мере испарения поверхность льда

5 перемещается вниз (к основанию корпуса 1). При этом прижимной

1 4 фициента теплопроводности льда или парогазовой среды. Поскольку теплоотвод от льда в процессе осуществляется эа счет сублимации с его поверхности .молекул воды в вакуум, а коэффициенты теплопроводности льда и парогазовой среды в вакууме предельно низки, то значение температуры льда, соответствующее давлению . в камере, устанавливается только на его поверхности - подвижной границе раздела фаз.

Предлагаемое устройство, в отли" чие от известных, обеспечивает непрерывный контроль температуры движущейся границы раздела фаз лед — пар, а следовательно, повышает точность

1 измерейия.

3 115050 цилиндр 6, следуя за гранией раздела фаз лед — пар, обеспечивает з необходимый контакт измерителя 7 температуры с поверхностью льда 5.

В соответствии с полученной температурой поверхности льда по таблицам определяют давление насыщения водяных паров. Яеобходимым условием при работе датчика является вертикальное его расположение в сублимацион- 10 ной камере.

Распределение температуры по толщине слоя льда и высоте слоя парогазовой среды в вакууме неоднородно. Температура в каждой конкретной точке .1у зависит от расстояния между этой точкой и границей раздела фаз (новерхиостью льда), а также от коэфФиг. f Фиг. 2

Заказ 2132/31 Тираж 897 . Пощавсаое

Фаииаа йй атеж, r.Óàãoðîä,.óë. Проектвая, 4