Устройство для измерения скорости и объема газовыделений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 972409 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву !т 792142 (22) Заявлено 04. 01. 81 (21) 3230547/18-10 (5l )M. Кл. с присоединением заявки .%

G О1 Р 5/00

Гооударотеенньй комнтет

СССР (23) Приоритет но делам нзобретекнй н открытнй

ОпУбликовано 07. 11. 82. Бюллетень JA 41

Дата опубликования описания 07.1 1.82 (») УД3 531;767 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М. M. Мордасов и А. B. Трофимов (71) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

И ОБЪЕМА ГАЗОВЬ1ДЕЛЕНИЙ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для исследования или автоматического контроля процессов, сопровождающихся газовыделениями в лабораторных и производственных процессах.

По основному авт, св. Ю 792142 известно устройство для измерения скорости и объема газовыделений, содержащее преобразователь давления, задатчик, реверсивный двигатель, связанный через усилитель с выходом преобразователя давления, измерительную камеру, выполненную из эластичной V-образной трубки, внутренняя сторона которой сопряжена с двумя роликами, установленными с возможностью вращения на концах рычага, длина которого равна диаметру внешней стороны трубки, закрепленного на валу реверсивного двигателя, преобразователь угла поворота рычага, измеритель числа оборотов и регистратор (1).

Недостатком известного устройства является невозможность непосредственного получения в ходе эксперимента на диаграммной ленте регистратора непрерывной кривой газовыделения в источнике.

Цель изобретения — повышение удобства эксплуатации за счет автоматического получения непрерывной кривой га10 зовыделений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит два трехмембранных пневмоусилителя, пневмоемкость, управляемый пневмодрос!

5 сель, три ячейки памяти и пятимембранный сумматор, причем выход преобразователя угла поворота соединен с отрицательной камерой первого трехмембранного пневмоусилителя, положительной камерой второго трехмембранного усилителя и с входом первой ячейки памяти, выход второго трехмембранного усилителя через пневмодроссель соединен с пневмоемкостью, положительной каме972409 рой первого трехмембранного усилителя и с отрицательной камерой второго трехмембранного усилителя, выход первого трехмембранного усилителя соединен с входом измерителя числа оборотов и камерами управления ячеек памяти, положительные камеры сумматора соединены с выходами соответственно первой и второй ячейки памяти, одна отрицательная камера сумматора соединена с атмо-1О сферой, а выход сумматора соединен с второй отрицательной камерой сумматора, с входом регистратора - . с входом третьей ячейки памяти, выход которой соединен с входом второй ячейки памя- t5 ти.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — циклограмма работы устройства.

Устройство содержит преобразова- щ тель 1 давления, к которому подключен задатчик 2, измерительную V-oáразную камеру переменного объема, выполненную в виде эластичной, например резиновой, трубки 3, по внутрен- 25 ней стороне которой перекатываются два резиновых ролика 4, полностью пережимая трубку в местах контакта. Преобразователь 5 угла поворота рычага кинематически связан с валом реверсив-эр ного двигателя 6. В качестве вторичных приборов в устройстве применяются измеритель 7 числа оборотов и регистрирующий прибор 8. Выхсд преобразователя 1 давления подключен ко вхо- ., ду электронного усилителя 9, соединенного, в свою очередь, с обмоткой управления реверсивного двигателя 6, Преобразователь 5 угла поворота рычага состоит из профилированного дис- „ ка 10, центр вращения которого кинематически связан с валом реверсивного двигателя 6, оси 11, на одной стороне которой расположен контактный ролик

12, касающийся диска 10, а на другой стороне - пружина 13, соединенная с преобразователем 14 силы в пневматический сигнал, и дроссельного сумматора 15, состоящего из постоянного 16 и переменного 17 пневматических дрос50 селей.

Выход преобразователя угла поворота соединен с отрицательной камерой пневмоусилителя 18, с положительной камерой пневмоусилителя 19 и с входом ячейки 20 памяти. Выход усилителя 19

55 через пневмодроссель 2 1 соединен с пневмоемкостью 22, с положительной камерой усилителя 18 и с отрицательной камерои усилителя 19. Выход усилителя

18 соединен с измерителем числа оборотов 7 и камерами управления ячеек

20, 23 и 24 памяти. Выходы ячеек 20 и 24 памяти соединены с положительными камерами пятимембранно"о сумматора 25, одна отрицательная камера которого соединена с атмосферой, а вторая — с его выходом, соединенным также с входом ячейки 23 памяти и с входом регистра 8, Устройство работает следующим образом.

Выделяющиеся из зоны реакции -азы поступают на вход преобразователя 1 давления и в трубку 3..В результате этого растет давление н замкнутом объеме, ограниченном с одной стороны преобразователем 1, с другой — тем участком эластичной трубки 3, который пережат левым роликом 4. Преобразонател:

1 выдает сигнал, равный разности давления газа н замкнутом об ьеме и д lE! ления задатчика 2. Этот сигнал, усиленный по мощности усилителем 9, приводит но вращение ренерсинньй .„ни-атель 6, который перемещает рыча с :— крепленными на них ролика и 4, из л-.няя тем самым величину об ема i:,çмерительной камеры. Это лзменение об и, происходит до тех поо, пока си -,.л на выходе преобразователя 1 не стан: т равным нулю.

Ролики 4 отсекают постоянчун дозу газа в верхней части трубки 3. Дал:.— нейший поворот рычага с роликами 4 приведет к выбросу газа из измерител:,— ной камеры н сборник (не показан). Э . один оборот вала двигателя 6 и„-о схо— дит отбор фиксированного коллчестна газа.

Преобразователь 5 работает с. :ду-— щим образом.

Пружина 13 прижимает кочтактчый, — лик 12 к поверхности профилиронанного диска 10. Поверхность диска 10 проф,— лирована так, что в спучае ранчомерного вращения диска при одном обороте сила, развиваемая пружиной 13, линейно нарастает от нуля до максимума.

Преобразователь 14 трансформирует э,у силу в пропорциональное ей давленис сжатого воздуха. Г помощью дроссельного сумматора 15 происходит выставка требуемого коэффициент-> пропор1ио— нальности. В случае измерения пар ме-,— ров газовыделений да нлени: Hà ныхо,," преобразователя 5 l>, будет понторяг: —, 972409 кривую газовыделений на соответствующем участке.

При относительном медленном измерении сигнала Р„ давления в положительных и отрицательных камерах усилителей 18 и 19 давления равны. Усилитель 18 настроен так, что в этом случае давление на его выходе (Pt) равно нулю. В момент завершения оборота диска 10 давление Р„ резко падает до ну- ля (давления атмосферы). Поэтому давление в положительной камере усилителя 19 и отрицательной камере усилителя 18 становится равным нулю. Давление Р в емкости 22 уменьшается посте" 5 пенно. Под действием давления Р реагирующий орган усилителя 19 перемещается вверх, а усилителя 18 — вниз. На выходе усилителя 18 появляется единичный сигнал. Воздух из емкости 22 пос- Ю тепенно стравляется в атмосферу через сопло в камере A усилителя 19. Начинается новый оборот диска 10. Давление

Р„ расте-, а Ре уменьшается. Наступает такой момент, когда давление Р„ 25 становится равным давлению Рв . Тогда реагирующие органы усилителей 18 и 19 перемещаются в такое положение, при котором давления в камерах Б и В каждого из усилителей равны между собой. 3ц

Сигнал Р становится равным нулю.

Выходной сигнал первой ячейки памяти 20 (Р„) при отсутствии сигнала Р повторяет кривую изменения сигнала Р .

При действии импульса Р в ячейке 23 памяти происходит запоминание максимального значения давления Fg, достигнутого на выходе сумматора 25 за один оборот вала двигателя 6 (Р ). В ячейке 24 памяти запоминание этого же зна- > чения давления Р происходит после окончания импульса Р (Р ). Сумматор

25 в каждый новый оборот диска 10 суммирует текущее значение давления Рп с величиной давления, запомненной в яче йке 24 памяти (Р ).

Измеритель 7 числа оборотов подсчитывает число импульсов Р, образованных за весь процесс. Общее количество выделившегося газа будет пропорционально числу оборотов.

Регистратор 8 фиксирует на диаграммной ленте полную кривую газовыделения. О мгновенной скорости газовыделений можно судить по кривой, записанной на диаграммной ленте регистратора 8. Среднюю скорость газовыделения за промежуток времени определяют путем вычисления по числу оборотов за этот промежуток при известном фиксированном количестве отобранного газа за один оборот рычага, Использование предлагаемого устройства исключает необходимость ручного построения непрерывной кривой газовыделения за все время эксперимента по ее отдельным составляющим.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости и объема газовыделений по эвт. св.

792142, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации за счет автоматического получения непрерывной кривой газовыделений, в него введены два трехмембранных пневмоусилителя, пневмоемкость, управляемый пневмодроссель, три ячейки памяти и пятимембранный сумматор, причем выход преобразователя угла поворота рычага соединен с отрицательной камерой первого трехмембранного пневмоусилителя, положительной камерой второго трехмембранного пневмоусилителя и с входом первой ячейки памяти, выход второго трехмембранного пневмоусилителя через управляемый пневмодроссель соединен с его отрицательной камерой, пневмоемкостью и голожительной камерой первого трехмембранного усилителя, выход которого соединен с измерителем числа оборотов и камерами управления ячеек памяти, положительные камеры сумматора соединены с выходами соответственно первой и второй ячеек памяти, одна отрицатегьная камера сумматора соединена с атмосферой а выход сумматора соединен с его второй отрицательной камерой, с входом третьей ячейки памяти, выход которой соединен с входом второй ячейки памяти, и с регистратором, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

N 792142, кл. G 01 Р 5/00, 1978 (прототип).

972409

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8507/35

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Киселев

Редактор В. Пилипенко Техред E Харитонцик Корректор М. Демчик