Стабилизатор давления с регулируемым объемом
(»i642615
Союз Советских
Социапистических
Республик (6l) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15.07.77 (21} 2507845/т 8-10 с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано15.0>.79.бюллетень № 2
Дата опубликования описания 19,01,79 (51) И. Кл.
Гкударатввнный нвмитвт ссср ав делам нзвбретвний н открытий (53) УДК 531.787..3 (088.8) 10. Ф. Киачетио, Г, Л. Мильнер и E. И. йеноиареико
Ф (72) Авторы изобретения (71) Заввитель (54) СТАБИЖ13ЛТОР ДЛВЛЕНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ
ОБЪЕМОМ
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в прецчзионных установках в частности, в калориметрических установках для измерения изобарной теплоемкости при высоких давлениях, а также для контроля и 5 поверки установок высокого давления.
Известны стабилизаторы давления, используемые в установках высокого давления (до 2500атм) и содержащие поршневой манометр в качестве опоры стабилизируемого давления.
Однако утечка рабочей жидкости в зазоре порп невой пары поршневого манометра, а также изменение объема рабочей жидкости во внешней системе вызывают осевое смешение поршня манометра, большее, чем его рабочий диапазон, и он перестает стабилизировать давление. Для возвращения поршня поршневого манометра в рабочий диапазон применяется плунжерный вытеснитель, который компенсирует изменение объема рабочей жидкости, и поршневой манометр вновь способен стабилизировать давление (! I.
Недостатком указанного стабилизатора яв. ляется то, что после непродолжительного промежутка времени, когда поршень находится в рабочем диапазоне осевых смещений, стабилизация давлений оказыйается грубой, в основном, по двум причинам: из-за осевых смещений и нз-за осевых ускорений. Так как всякий поршень имеет некоторую конусность, то осевые смещения меняют эффективное сечение поршни, Значительные осевые ускорения, возникающие прп возвращении поршня в рабочий диапазон, означают, что к сечению поршня помимо веса грузов приложены паразитные силы, порождающие указанные осевые ускорения и искажающие номинальное значение давления.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является стабилизатор давления, содержащий поршчевой манометр, соединенный с регулируемым объемом, фотоэлектрический датчик положеция порцгня поршневого манометра, выход которого соединен с входом операционного усилителя, который, в свою очередь, управляет электромеханическим приводом плунжерного компенсатора изменения объема рабочей жидкости 12).
Г1рименение регулируемого привода плунжерного вытеснителя нс позволяет поршню
6426
Формула изобретения
3 поршневого манометра уходить нз рабочего диапазона и тем способствует долговременной стабилизации давления в системе.
Однако наличие механического движения под высоким давлением в плунжерных ком- З пенсаторах не ус; раняет значительных осевых ускорений поршня. Регулирование механического привода неизбежно оказывается прерывистым. Скорости регулирования механического привода могут меняться лишь в ограниченном диапазоне. В итоге компенсация изменений объема рабочей жидкости в известном стабилизаторе оказывается недостаточно точ@й. Как результат; стабильность давления — — оказывается не лучше чем
5.10, при номинальном значении давления Р 2000 атм.
Целью изобретения является повышение стабилизации давления при давлениях до
2500 атм.
Цель достигается тем, что в стабилизаторе давления с регулируемым объемом, со- 20 ,держащем поршневой манометр, фотоэлектрический датчик, операционный усилитель н компенсатор изменения объема рабочей жидкости, компенсатор выполнен в виде заполненного рабочей жидкостью и гидравлически связанного с поршневым манометром и регулируемым объемом сосуда с размещенным в нем нагревателем, электрически связанным с выходом операционного усилителя.
Такое выполнение компенсатора позволит обеспечить постоянство положения поршня по высоте и более полно использовать возможности существующих поршневых манометров, На чертеже изображен общий вяд предложенного стабилизатора давления. Стаби- 3$ лизатор давления состоит из поршневого манометра l, включающего поршень 2, цилиндр 3, грузоприемную колонку с грузами
4. Со стабилизатором гидравлически связан термокомпрессор. Термокомпрессор представляет из себя сосуд высокого давлекия 5, заполненный рабочей жидкостью и запертый затвором 6 высокого давления с некомпенсированной площадью. В жидкость погружен электрический нагреватель 7, прикрепленный к затвору 6, а его электровводы вы- 45 сокого давления 8 расположены в заизолированных гнездах в теле затвора 6. Нагре15
4 ватель 7 подключен к выходу операционного усилителя 9. К входу операционного усилителя 9 подключен фотоэлектричс.кий датчик
l0 положения поршня 2 поршневого манометра I. Устройство гидравлически связано с регулируемой внешней системой, представляющей собой объем рабочей жидкости I I.
Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.
Измерение регулируемого объема рабочей жидкости 11 приводит к перемещению поршня 2 поршневого манометра I, что вызывает появление сигнала на выходе фотоэлектрического датчика 10. Под воздействием этого сигнала операционный усилитель 9 изменяет мощность, выделяемую в нагревателе 7. Изменение температуры жидкости в сосуде 5 термокомпрессора меняет регулируемый объем жидкости 11, что компенсирует первоначальное возмущение и возвращает поршень 2 на исходный уровень, Применение стабилизатора давления приведет к увеличению срока службы поршневых манометров в 3 — 5 раз и позволит использовать даже сильно изношенные поршневые пары, у которых эффективная площадь сильно изменяется по высоте.
Стабилизатор давления с регулируемым объемом, содержащий поршневой манометр с фотоэлектрическим датчиком положения поршня, подключенным к операционному усилителю и связанному с компенсатором изменения объема рабочей жид.<ости, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения стабилизации, компенсатор выполнен в виде заполненного рабочей жидкостью и гпдравлически связанного с поршневым манометром и регулируемым объемом сосуда с размещенным в нем нагревателем, электрически связанным с выходом операционного усилителя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Авторское свидетельство № 339909, кл. G О1 l 7/16, 1969.
2. Мильнер Г. А. Установка для измерения изотарной теплоемкости твердых тел при давлениях до 250МПа» «Приборы и техника эксперимента», 1976, № 4, . 232.
