Измеритель давления пара в газах и атмосфере

 

Использование: изобретение относится к приборам, измеряющим давление пара и может быть использовано для определения парциального давления пара в газах и атмосфере. Цель- упрощение конструкции и сокращение продолжительности цикла измерения. Сущность изобретения: измеритель содержит частично заполненную жидкостью U-образную трубку 2, устройство 8 для отбора пробы газа, выходной конец которого подключен к одному из колен U-образной трубки. Измеритель содержит также цилиндрический сосуд 13 с двумя перепускными патрубками 17, 18, один из которых - подключен через кран 19 к рабочему объему устройства 8 в верхней его части, а другой патрубок подключен к нему в нижней его части. Нижний патрубок содержит кран 21, позволяющий пропускать исследуемый газ через полость сосуда 13. Внутри сосуда размещен влагочувствительный элемент 14, выполненный в виде пористого слоя, размещенного между двумя перфорированными перегородками 15, 16. Левое колено U-образной трубки 2 содержит трехходовой кран 7 и трубку 6, соединяющую через кран левое колесо с правым. Верхний кран 19 выполнен также трехходовым и снабжен отсасывающим патрубком 20. Для отсчета разности уровней масла в коленах трубки измеритель содержит измерительную линейку 1. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения парциального давления водяного пара в газах и атмосфере.

Известны различные устройства для измерения давления водяного пара в газах и атмосфере, недостатком которых является низкая надежность и недостаточно высокая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является измеритель давления пара в газах и атмосфере, содержащий частично заполненную жидкостью U-образную трубку, устройство для отбора газа в виде цилиндра с поршнем, надпоршневая полость которого подключена к одному из колен U-образной трубки, и влагочувствительный элемент.

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции и относительно высокая продолжительность цикла измерения, что обусловлено значительной продолжительностью диффузионного процесса переноса пара из мерного отсека к электрохимическому элементу.

Целью изобретения является упрощение конструкции и сокращение продолжительности цикла измерения.

Цель достигается тем, что известный измеритель, содержащий частично заполненную жидкостью U-образную трубку, устройство для отбора газа в виде цилиндра с поршнем, надпоршневая полость которого подключена к одному из колен U-образной трубки, и влагочувствительный элемент, снабжен сосудом с двумя перепускными патрубками, при этом один из патрубков подключен к надпоршневой полости цилиндра через введенный кран, а другой патрубок подключен к подпоршневой полости цилиндра через введенный первый трехходовой кран с отсасывающим патрубком, при этом влагочувствительный элемент выполнен в виде пористого слоя химического вещества и размещен внутри сосуда между перепускными патрубками, а колено U-образной трубки подключено к надпоршневой полости цилиндра через введенный трехходовой кран, связанный посредством введенной соединительной трубки с другим его коленом.

Наличие новых отличительных признаков в измерителе позволяет упростить его конструкцию и существенно сократить продолжительность цикла измерения.

На чертеже представлен общий вид измерителя давления паза в газах и атмосфере.

Измеритель содержит измерительную линейку 1 с U-образной трубкой 2, частично заполненной манометрической жидкостью 3. Левое колено 4 трубки 2 в верхней части соединено с правым коленом 5 посредством соединительной трубки 6. На стыке соединительной трубки 6 с левым коленом 4 установлен трехходовой кран 7. Левое колено 4 подключено к устройству для отбора газа 8, выполненному в виде шприца, внутри которого установлен перемещающийся вдоль оси поршень 9 с уплотнительным кольцом 10. Поршень 9 прикреплен к штоку 11. Устройство 8 в верхней части содержит другое уплотнительное кольцо 12, обжимающее шток 11 по его периметру с целью обеспечения герметичности. Измеритель содержит цилиндрический сосуд 13, внутри которого размещен влагочувствительный элемент 14, ограниченный сверху и снизу перфорированными перегородками 15 и 16. Влагочувствительный элемент выполнен в виде пористого слоя из насыпных гранул влагопоглощающего вещества, например селикагеля. Сосуд 13 содержит перепускные патрубки 17 и 18, один из которых (верхний) подключен к рабочему объему шприца 8 в верхней ее части, а другой патрубок 18 подключен к нему в нижней ее части. Верхний патрубок 17 содержит трехходовой кран 19 с отсасывающим патрубком 20, а нижний патрубок 18 содержит обычный кран 21.

В исходном положении поршень 9 находится в верхнем крайнем положении. При этом сосуд 13 с помощью кранов 19 и 21 подключен к шприцу, а U-образная трубка 2 с помощью крана 7 отключена от шприца 8, при этом левое 4 и правое 5 колена шприца соединены друг с другом, а также с исследуемым газом. Уровень масла 3 в коленах 4 и 5 находится на нулевом уровне по шкале отсчета линейки 1. Перед измерением внутри сосуда 13 необходимо создать давление, численно равное давлению исследуемой газовой среды. С этой целью, вращая кран 19, перекрывают патрубок 17 и полость шприца 8 подключают к отсасывающему патрубку 20. Одновременно, вращая кран 7, перекрывают трубку 6 и левое колено 4 U-образной трубки 2 подключают к шприцу 8. При этом масло 3 в колене 4 переместится вверх на некоторый уровень, так как давление в сосуде 13 не равно давлению исследуемой среды, поскольку пар в сосуде 13 поглощен влагочувствительным элементом 14. Для выравнивания давления в сосуде 13 с давлением внешней исследуемой среды поршень 9 перемещают вниз до тех пор, пока уровень масла в коленах 4 и 5 не установится на нулевой отметке по шкале отсчета линейки 1, что будет свидетельствовать о том, что давление в сосуде 13 соответствует давлению исследуемой среды. После этого, вращая кран 21, сосуд 13 отключают от шприца 8. После осуществления указанных операций устройство готово к работе.

При измерении давления пара в газовой среде, вращая кран 7, левое 4 и правое 5 колена U-образной трубки 2 подключают к шприцу 8, а поршень 9 переводят в верхнее крайнее положение. Затем с помощью отсасывающего устройства (не показано) исследуемая газовая среда через открытый конец правого колена 5 и трубку 6 прокачивается через полость шприца 8. После отбора газовой среды, вращая кран 19, перекрывают доступ газа из полости шприца 8 в патрубок 20 и сосуд 13. Затем отключают U-образную трубку 2 от шприца 8, вращая кран 7. При этом колена 4 и 5 трубки 2 соединены друг с другом через трубку 6. После этого с помощью кранов 19 и 21 сосуд 13 подключают к шприцу 8. При этом отсасывающий патрубок должен быть перекрыт. Затем, перемещая поршень 9 из верхнего крайнего положения в нижнее и наоборот, исследуемый газ пропускают через пористый слой влагочувствительного вещества. При этом водяные пары, содержащие в исследуемом газе, поглощаются этим слоем и давление в замкнутой системе сосуд - шприц падает на некоторую величину, характеризующую давление пара в исследуемой газовой среде. Для измерения этого давления достаточно с помощью крана 7 левое колено 4 подключить к шприцу 8, перекрыв при этом предварительно трубку 6. После этого по шкале отсчета линейки 1 определить разность уровней масляного столба в коленах 4 и 5 U-образной трубки, характеризующую искомое давление пара в исследуемой среде.

Формула изобретения

ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ ПАРА В ГАЗАХ И АТМОСФЕРЕ, содержащий частично заполненную жидкостью V-образную трубку, устройство для отбора газа в виде цилиндра с поршнем, надпоршневая полость которого подключена к одному из колен V-образной трубки, и влагочувствительный элемент, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и сокращения продолжительности цикла измерения, он снабжен сосудом с двумя перепускными патрубками, при этом один из патрубков подключен к надпоршневой полости цилиндра через введенный кран, а другой патрубок - к подпоршневой полости цилиндра через введенный первый трехходовой кран с отсасывающим патрубком, при этом влагочувствительный элемент выполнен в виде пористого слоя химического вещества и размещен внутри сосуда между перепускными патрубками, а колено V-образной трубки подключено к надпоршневой полости цилиндра через введенный второй трехходовой кран, связанный посредством введенной соединительной трубки с другим его коленом.

РИСУНКИ

Рисунок 1