Устройство для определения скорости и объема выделяющихся газов

Устройство для определения скорости и объема выделяющихся газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ И ОБЪЕМА ВЫДЕЛЯЩИХСЯ ГАЗОВ ,.содержащее измерительную камеру постоянного объема, соединенную через канал золотникового элемента с камерой изобарного типа, исполнительный механизм, выход которого сое:динен с золотником, о т личающееся .тем, что,, с целью повышения точности измерения, в камеру изобарного ти.па на выходе канала, соединяющего эту камеру с измерительной, установлен измеритель скорости, а вход исполнительного механизма соединен с выходом генератора .импульсов. Ж

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3329879/ 18-10 . (22) 03.08,81 (46) 07.09.83. Бюл. В 33 (72) М.М. Мордасов и A ° Â. Трофимов (53). 532.574(088.8) (56) 1. Тютюнник В.М. и др. Автоматическое устройство для изучения процессов газовыделения. — Известия

ВУЗов СССР. Сер. "Химия и химическая технология", т. 17, 1974, 9 5,с..785-787.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 618680, кл. G 01 Р 5/00, 1977 (прототип).

3. Ибрагимов И.A. и др. Элементы .и системы пневмоавтоматики. М., "Высшая школа", 1975, с. 20.

„„SU„„1 A

) 5р G 01 P 5/00

В.,,, 4 1 б g (Ô fó (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СКОРОСТИ И ОБЪЕМА ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ГАЗОВ,.содержащее измерительную камеру постоянного объема, соединенную через канал золотникового элемента с камерой изобарного типа, исполнительный механизм, выход которого соединен с золотником, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что,,с целью повышения точности измерения, в камеру изобарного тийа на выходе канала, соединяющего эту камеру с измерительной, установлен измеритель скорости, а вход исполнительного механизма соединен с выходом генератора .импульсов.

1040419

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь.зовано для исследонания или автоматического контроля процессов газовыделений в лабораторных и производственных условиях при определении скорости и объема выделяющихся газов.

Изнестно устройство для определения скорости и объема выделяющихся газов, содержащее измерительную 10 камеру переменного объема, соединенную через измерительную схему с регистратором (1) .

Недостатком данного устройства является невысокая точность определе- 15 ния параметров газовыделения при большой величине объема измерительной камеры.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство содержаI

2О щее измерительную камеру постоянного объема, соединенную через канал эолотникового элемента с камерой иэобарного типа, исполнительный механизм, выход которого соединен с золотником (2) .

В известном устройстве вход исполнительного механизма соединен с выходом триггера с, разделительными входами, который управляется преобразователем давления, установленным 3Q в измерительной камере. Частота переключений исполнительного механизма зависит от скорости газовыделений, при этом, .например при малой скорости гаэовыделений и больших объемах, накопление газа происходит длительное время, количество точек отсчета за требуемый промежуток нремени уменьшается, точность измерения падает. При больших скоростях гаэовыделений частота отбора проб существенно возрастает до значений,превышающих пропускную способность измерительного устройства, в результате чего точность измерений также снижается. 45

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее измерительную камеру постоянного 5Q объема, соединенную через канал эолотникового элемента с камерой иэобарного типа, исполнительный. механизм, выход которого соединен с золотником, в камеру иэобарного типа на выходе канала, соединяющего эту камеру с измерительной, установлен измеритель скорости, а вход исполнительного механизма соединен с выходом генератора импульсов.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительную камеру постоянного объема 1, соединенную каналами 2 и 3 эолотникового элемента 4 с камерой иэобарного типа 5, н которой расположен измеритель 6 скорости газа, например, термоанемометр. К выходу исполнительного механизма 7 присоединен золотник 8. Вход .исполнительного механизма 7 подключен к выходу генератора 9 импульсов. К каналу 10 подключен источник газовыделений (не показан) .

Для измерения скорости и количества выделяющихся газов в начальный момент времени исполнительный механизм 7 удерживает золотник 8 в положении, при котором источник газовыделений через каналы 10 и 2 соединен с измерительной камерой 1, в которой газ накапливается.

В начальный момент нремени газ в измерительной камере 1 описывается уравнением

PoV„=HoRV, (1) где Р— давление в камере 5 и нао чальное давление в измерительной камере 1; объем измерительной камеры 1; вр — начальное количество газа в измерительной камере, R — - газовая постоянная;

Т вЂ” абсолютная температура.

При выделении газа в течение отрезка времени дс приведет к изменению состояния газа где 8 Р— изменение давления;

W — массовая скорость газовыделений.

Вычитая иэ (2) уравнение (1) по лучим

VBP=W tpV (3)

Через заданный промежуток времени g t, определяемый настройкой генератора 9, на вход исполнительного механизма Ч поступит управляющий импульс, который заставляет ис полнительный механизм 7 переместить золотник 8 н другое положение, при котором измерительная камера через каналы 2 и 3 соединяется с камерой 5. Происходит истечение газа, накопленного в измерительной камере 1, в камеру 5, при этом измеритель 6 определяет скорость истечения газа через трубку 11.

При малых перепадах данлений расход газа G no трубке 11 определяется иэ уравнения Пуазейля (3). (4)

ВРЯЗ р

328<н 6

1040419

Составитель В. Чубиков

Редактор Н. Ковалева Техред М.Тепер

Корректор A. Повх

Заказ 6922/49 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где о Р = P --Р - перепад давления ( на трубке 11, Р— давление в измерительной камере 1; Ро — давление в камере 5; ш — вязкость газа; р средняя плотность газа в трубке 11;

d a l — соответственно диаметр и длина трубки 11.

Учитывая, что из (3) И41 RT

sv=—

Ч уравнение (4) перепишем в следующем виде;, 4 Р.У 4.1 Р авч Е Ч"

g (ll

Поскольку максимальная скорость газа Ч п» по трубке 11 определяется . иэ уравнения

tnax р где F =Cd /4 — площадь поперечного. сечения трубки 11, то подставив вместо G его. значение из формулы (5) получим » 1 41

Ф.

max 2Ч„ н Д

Отсюда следует, что скорость газовыделений И пропорциональна мак. симальной скорости газа .

ЧЧ = К Ч та»

1 O,де

Д Я 1 4т, Объем Q выделившихся газов определяется из соотношения и Ь

15 (- Ч 4 =4 -о =о 1; о

% ) (М где = = — — частота генератора 9.

44 4

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет увеличить точность измерения в широком диапазоне скоростей и величин объемов газовыделений при более простой технической реализации.