Устройство для измерения разности сверхвысоких давлений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аят. сеид-ву (22) Заявлено Îá0777 (21) 2504132/18-10

Союз Советскик

Социалистических

Республик (м 684350

G 01 1 13/02 с присоединением заявки HP

ГосуяарствеммыА коннтет

СССР

00 4CA I M H306 ptTCIIN A н открытнА (23) Приоритет (53) УДК 531. 787 (088.8) Опубликоеано 0509:79 Ьоллетень ИЯ 33

Дата опубликования описания 0509.79 (72) Автор изобретения

Е.N.Ìàëêoâ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАЗНОСТИ СВЕРХВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ ны (1) Изобретение относится к области измерительной техники и, в частности, к поршневым манометрам и может быть использовано для контроля процессов, протекающих при сверхвысоких давлениях.

Поршневые манометры для измерения разности высоких давлений известНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является манометр с дифференциальным поршнем (21, в частности манометр Жоховского с измерительным мультипликатором, для измерения давления 2000 кгс/см2 и более высоких.

Этот манометр содержит малый поршень, на который с одной стороны подается измеряемое сверхвысокое давление, а с другой — уравновешивающее механическое усилие от большого поршня.

На большой поршень подается уравновешивающая среда, давление которой в определленном масштабе, зависящем от отношения площадей большого и малого поршней, отражает давление измеряемой среды . Давление уравновешивающей среды измеряется по принци. пу грузового манометра. 30

Разность сверхвысоких давлений измеряется с помощью двух описанных манометров, выполняющих функцию преобразователей и дифманометра.

Основными недостатками измерения с помощью этого устройства являются: невысокая точность при измерении малых (по сравнению со статическим давлением) разностей давлений; отсутствие непрерывности измерения вследствие необходимости ручных операций.

Целью изобретения является обеспечение непрерывного, дистанционного измерения разностей сверхвысоких давлений и повьпиение точности измерения малых разностей давлений.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство, содержащее дифманометр, снабжено преобразователем разности сверхвысоких давлений в разность низких давлений, содержащим поршень и цилиндр низкого давления и два поршня и цилиндра высокого давления, размещенные соосно по разные стороны от поршня низкого давления, причем в цилиндре низкогс давления по обе стороны от f1(31. н я выполнены два отверстия — сопла, подключенные к источнику низкого давле684350

60 ния, и два отверстия под импульсные трубы дифманометра.

Устройство состоит из серийно выпускаемого дифманометра на низкое статическое давление с дистанционной передачей показаний и преобразователя разности сверхвысоких давлений.

Конструкция преобразователя показана на чертеже.

Преобразователь содержит цилиндр

1 низкого давления с поршнем 2 низкого давления и два цилиндра 3 высокого давления с поршнями 4 высокого давления.

На цилиндре 1 низкого давления имеются штуцера 5, с помощью которых полости слева и справа от поршня 2 соединяются с камерами плюс ™ и минус дифманометра, а на цилиндрах 3 высокого давления имеются штуцера 6, с помощью которых они соединяются с импульсными линиями сверхвысокого давления. В цилиндре 1 выполнены два отверстия — сопла 7, растояние между осями которых равно длине поршня 2. Отверстия-сопла 7 подключены к источнику низкого давления.

Принцин дейстния устройства заключается в следующем.

Контролируемая среда при сверхвысоком давлении поступает в цилиндры

3 высокого давления и давит на расположенные в них поршни 4. Усилия поршней 4 высокого давления, пропорциональные давлениям, передаются встречно на поршень 2 низкого давления, который под действием результирующей силы F = (pg- р ) БВ (ЯВ- площадь сечения поршня 4 высокого давлениями(P2-P1) — контролируемая разность давлений) может перемещаться в цилиндре 1 низкого давления.

Ф

При перемещении поршня 2 низкого давления его кромки перекрывают левое или правое (в зависимости от направления движения поршня 2) отверстия-сопла 7 в стенке цилиндра 1 низкого давления. Вследствие этого увеличивается гидравлическое сопротивление для выхода среды, перетекающей в цилиндр 1 низкого давления через зазор между cooTнетстнующими поршнем 4 и цилиндром 3 высокого давления. Справа и слева от поршня

2 низкого давления создается разность давлений, величина которой зависит от положения поршня 2. Движение поршня 2 низкого давления прекращается, когда возникшая разность давлений уравновесит результируюцую механическую силу, действующую со стороны поршней 4 высокого давления.

В положении равновесия разность дав5 !

О

ЗО

35 лений на поршне 2 низкого давления будет удонлетнорять уравнению (г -P )S *(V -Р )9 г н Z В (S z -площадь сечени я поршня 2 низкогоо давления; (P — р ) - разность давлений на поршень 2 низкого давления).

Так как полости цилиндра 1 низкого давления справа и слева от поршня

2 сообщаются отверстиями"сопламн с линией низкого давления (например с линией всасывания компрессора 1 каскада), то измерение разности данлени на поршне 2 может производиться серийным дифманометром на низкое статическое давление с дистанционной передачей показаний. Разность сверхвысоких давлений, которую требуется контролировать, находят умножением на постоянный коэффициент показаний дифманометра, иэмеряюцего разность давлений на поршне 2 низкого давления.

Применение предлагаемого устройства позволяет понысить точность и сократить трудоемкость исследований по созданию центробежного компрессора сверхвысокого давления и теплообменной аппаратуры сверхвысокого давления.

Оно может быть использовано на промышленных установках, в которых применяются сверхвысокие давления, н частности установках для производства полиэтилена, что позволит провести дальнейшие работы по совершенствованию систем автоматизации.

Формула изобретения

Устройство для измерения разности сверхвысоких давлений,содержацее дифманометр,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью обеспечения непрерывности измерения и повышения точности измерения малых разностей давлений, оно снабжено преобразователем разности сверхвысоких давлений, содержащим поршень и цилиндр низкого давления и два поршня и цилиндра высокого давления, размещенные соосно по разные стороны от поршня низкого давления, причем в цилиндре низкого давления по обе стороны от поршня выполнены два отверстия - сопла,. подключенные к источнику низкого давления, и дна отнерстия под импульсные трубки дифманометра.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 146557, кл. 5 01 Ь 13/02, 1959.

2. Циклис Д.С. Техника фиэикохимических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях. М., 1965, с.145-146 (прототип).

684350

Составитель О.Полев

Техред С.Мигай Корректор В. Бутяга

Редактор Л.Бибер

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 5273/33 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5