Устройство для измерения давленияпара

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

=ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ау— (22) Заявлено 110679 (21) 2778445/18-10 (51) М. КЛ.З

G 01 L 11/00 с присоединением заявки ЙоГосудврствениый комктет .

СССР по дедам нзобретеннй и открытмй (23) ПриоритетОпубликовано 15.0481,Бюллетень Н9 14

Дата опубликования описания 1504.81 (53) УДК 5З1.787 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.И. Крылов и Н.А. Ермолов

1 (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПАРА

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения давления пара при гроведении научно-исследовательских работ в промышленности, в частности для измерения давления пара агрессивных веществ при высоких температурах, например цезия.

Известно устройство для измерения температуры и давления насыщенного пара высококипящих жидкостей, содержащее перевернутый вверх дном стакан, установленный на дне сосуда с исследуемой жидкостью, введенную в этот стакан гильзу с термопарой,. экрани- 15 зирующий гильзу стакан с отверстием в стенке вблизи дна и электрический нагреватель. Термопарой измеряют температуру насыщенного пара, который при кипении жидкости поступает в переверну- 2О тый стакан и концентрируется в нем из-за отвода тепла к недогретой до кипения жидкости снаружи стакана.

Давление .измеряют по столбу кипящей жидкости Е11.

Недостатком данного устройства является большая инерционность из!лерений.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности н достигаемому результату является устройство для измерения .давления пара, содержащее корпус, чувствительный элемент в виде трубки, внешняя поверхность которого покрыта слоем капиллярного пористого материала, соединенным с резервуаром для жидкости, а внутри расположена термопара. Давление пара измеряют по равновесной температуре пар-жидкость на поверхности чувствительного элемента, т.е. на поверхности капиллярного слоя 32).

Недостатком данного устройства является низкая точность измерений давления пара в процессе работы .из-за присутствия в жидкости примесей, от которых зависит равновесное давление насыщенного пара при определенной температуре жидкости. Температуру корпуса устройства и подводящего трубопровода пара во избежании конденсата пара на них поддерживают выше равновесной, поэтому происходит постоянное .испарение жидкости с поверхности чувствительного элемента за счет прит6ка тепла от корпуса. В результате этого происходит накопление низкокипящих примесей на чувствительном элементе, что приводит

821974 к смещению равновесного давления пара.

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет очистки от примесей жидкости, находящейся в слое капиллярного пористого материала трубки.

Для достижения указанной цели внутри трубки напротив термопары установлен холодильник.

С целью уменьшения габаритов холодильника, капиллярная система на поверхности трубки имеет кольцевой разрыв со стороны противоположной месторасполо>кения термопары относительно холодильника, а над трубкой установлен экран покрытый со стороны i5 трубки слоем капиллярного пористого материала, соединенного со слоем пористого материала трубки.

На чертеже изображено устройство для измерения давления пара, продоль- yg ный разрез.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором размещена трубка 2. Последняя покрыта слоем капиллярного пористого материала 3, соединенным фитилем. 4 из капиллярного пористого материала с резервуаром 5 с жидкостью

6 (жидкой фазой пара). Внутри трубки

2 размещена термопара 7. Корпус 1 соединен патрубком 8 с системой, в которой измеряется. давление. пара. Внут- ЗО ри трубки 2 расположен холодильник 9 с излучающей поверхностью 10. Трубка

2 отделена от перегретой .части корпуса 1 экраном 11, поверхность которо- о го покрыта слоем капиллярного пористого материала 12, экран содер>кит окна 13. Капиллярная система трубки 2 имеет кольцевой разрыв 14.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. 40

В корпусе 1 устанавливается равновесие между паром и жидкостью, находящейся в капиллярном пористом слое

3. При установлении равновесия температура пористого материала 3, труб- 45 ки 2 и термопары 7 соответствует температуре насыщенного пара при установившемся давлении. Таким образом, каждому давлению соответствует определенная температура, измеряя которую, можно судить о давлении.

При изменении давления пара равновесие в системе и соответственно в корпусе 1 нарушается в сторону увеличения равновесия между паром и жид.— костью, часть пара сконденсируется, 55 за счет чего повышается температура пористого слоя 3 и снова наступает равновесие. Образовавшийся конденсат по фитилю 4 стекает в резервуар 5.

При изменении давления в сторону аО уменьшения для установления равновесия часть жидкости переходит в пар которая компенсируется за счет притока по фитилю 4 из резервуара 5. Температуру корпуса 1 (часть корпуса, которая не покрыта слоем капиллярного пористого материала) и патрубка 8 во избежании конденсации пара на них, особенно в устройствах работающих в условиях невесомости, поддерживают выше равновесной. Чтобы в к. пиллярном пористом слое 3 трубки 2 не происходило накопление примесей в жидкости за счет притока тепла от корпуса 1, жидкость постоянно обновляется по1 ступлением конденсата, образовавшегося на холодильнике 9. Дополните: ьно трубка 2 экранируется от корпуса 1 экраном 11. Температура экрана 11 равна равновесной, так как экран 11 смочен жидкостью. Поток конденсата от холодильника 9 по капиллярной системе направлен в сторону термопары 7 из-за кольцевого разрыва 14, что уменьшает размеры холодильника, так к как нет утечки конденсата в другую сторону. Температуру. резервуара 5 поддерживают ни>хе температуры термопары 7 с таким расчетом, чтобы разность давлений пара в резервуаре

5 и корпусе 1 не превышала прочности жидкой пленки в пористой капиллярной системе устройства.

Предлагаемое устройство повышает точность и стабильность измерения давления пара при наличии примеси в конденсате. формула изобретения

1. Устройство для измерения давления пара, содержащее полый корпус, в котором установлен чувствительный элемент в виде трубки, внешняя поверХность которой покрыта слоем капиллярного пористого материала, соединенным с резервуаром для.жидкости, и термопару, установленную внутри трубки, отличающееся тем, что, с целью повышения .точности измерений за счет очистки от примесей жидкости, находящейся в капиллярном пористом слое трубки, внутри трубки напротив термопары установлен холодильник.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов холодильника в слое капиллярного пористого материала трубки выполнена кольцевая выточка в месте установки холодильника, а над трубкой установлен экран, пок- рытый со стороны трубки слоем капиллярного пористого материала, соединенного со слоем пористого материала трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 491058, кл. G 01 L 11/00, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР

488103, кл. G 01 L 11/00, 1973..

821974

Составитель A. Зражевский

Техред М. Коштура Корректор Л. Иван

Редактор И. Хома

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1800/64 Тираж 907, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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