Способ определения объема газового включения

Способ определения объема газового включения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к способам контроля состояния систем терморегулирования.

Известен способ испытания системы терморегулирования космического аппарата (патент РФ №2132805, 10.07.1999 г.), который позволяет определять объем газовых включений в рабочей жидкости систем обеспечения теплового режима (СОТР) при подсоединении к тракту с жидкостью съемного оборудования, повторных измерений при отключении последних и только после этого возможно окончательное измерение. Но способ нельзя применять в системах жидкостных СОТР, не допускающих разгерметизацию системы.

Задача предлагаемого изобретения - измерение объемов газовых включений в жидкостных трактах СОТР без разгерметизации последних.

Поставленная задача решается в способе определения объема газового включения в жидкостный тракт обеспечения температурного режима (СОТР) термостатированного аппарата, включающего газовую компенсационную полость (ГКП), путем двукратного измерения объема ГКП СОТР совместно с объемом газового включения, согласно изобретению в системах, исключающих доступ в жидкостную часть СОТР, проводят двукратную подачу газа из эталонной емкости в ГКП при следующих начальных условиях:

, а ,

где и - начальное давление газа в эталонной емкости при первом и втором измерении объема ГКП;

и - давление газа в ГКП при первом и втором измерении, фиксируют установившееся давление в системе: ГКП - эталонная емкость;

и рассчитывают объем ГКП при первом V₁ и втором измерении V₂ по формулам

а объем газового включения V_вкл1 определяют по формуле

Отличием предлагаемого способа от аналогичных является возможность измерения объема газовых включений в жидкостном тракте СОТР без разгерметизации последних вследствие двукратной подачи давления в газовую компенсационную полость (ГКП) СОТР при условии равенства начальных давлений в ГКП.

Способ обеспечивает получение достоверной информации об объеме газовых включений в жидкостный тракт СОТР, минимизация газовых включений позволяет повысить надежность функционирования СОТР.

Способ осуществляется следующим образом.

Установка измерения газовых объемов, включающая эталонную емкость, подключается к газовой компенсационной полости (ГКП) контролируемого жидкостного тракта.

В ГКП создается начальное давление заполняющего газа .

В эталонной емкости создается такое давление газа , чтобы при подаче газа из эталонной емкости в ГКП суммарное давление в системе: ГКП - эталонная емкость, не превысило допустимое для ГКП значение.

Осуществляется подача газа из эталонной емкости в ГКП.

В объединенной системе устанавливается давление .

Рассчитывается суммарный объем V₁, ГКП вместе с объемом У_вкл1 газовых включений по формуле

,

где V_Э - объем эталонной емкости.

Повторяется измерение при следующих условиях: в эталонной емкости вновь создается давление , причем давления не равны - , а давление в ГКП то же самое:

Осуществляется повторная подача газа из эталонной емкости в ГКП, и определяется установившееся давление в системе: ГКП - эталонная емкость.

Рассчитывается объем V₂ ГКП и газового включения в жидкостный тракт по формуле

Определяется разность двух измерений объема ГКП и газового включения, которая обусловлена изменением объема газового включения в связи с тем, что различны установившиеся давления в системе:

, так как не равны начальные условия

Объем газового включения связан с давлением соотношением

Получим

или

где - объем газового включения в жидкостный тракт СОТР при давлении .

Или

где V_вкл2 - объем газового включения в жидкостный тракт СОТР при давлении .

Рассчитав объем включения V_вкл1, рассчитывается объем включения для любого давления эксплуатации Р_эк

Пример конкретного выполнения способа

К ГКП объемом 10 л подключается установка измерения объемов газовым методом по схеме, представленной на чертеже, где 1 - эталонная емкость объемом 10 л; 2 - газовая компенсационная полость (ГКП); 3 - манометр грузопоршневой МПА-15; 4 - предохранительные клапаны; ВН1-ВН7 - вентили.

Способ осуществляют следующим образом:

1. В эталонной емкости от пневмопульта создается давление 21,014 кПа. В ГКП давление сравнивается с атмосферным. После выдержки 5 мин для выравнивания температуры осуществляется подача газа в ГКП открытием вентиля ВН1. После выдержки в течение 5 мин измеряется установившееся давление в системе Рассчитывается объем ГКП при первом измерении

2. Давление в ГКП сравнивают с атмосферным, а давление в эталонной емкости поднимают до 123,0 кПа. После выравнивания температуры измеряют давление Открывают вентиль ВН1 и выравнивают давление в системе Рассчитывается объем ГКП при повторном измерении

По формуле

Предложенный способ обеспечивает получение информации об объеме газовых включений в жидкостный тракт СОТР, что позволит повысить работоспособность и надежность СОТР.

Способ определения объема газового включения в жидкостный тракт обеспечения температурного режима (СОТР) термостатированного аппарата, включающего газовую компенсационную полость (ГКП), путем двукратного измерения объема ГКП СОТР совместно с объемом газового включения, отличающийся тем, что в системах, исключающих доступ в жидкостную часть СОТР, проводят двукратную подачу газа из эталонной емкости в ГКП при следующих начальных условиях: , а , где и - начальное давление газа в эталонной емкости при первом и втором измерениях объема ГКП; - давление газа в ГКП при первом и втором измерениях, фиксируют установившееся давление в системе: ГКП - эталонная емкость; рассчитывают объем ГКП при первом V₁ и втором V₂ измерениях по формулам , где V_Э - объем эталонной емкости,а объем газового включения V_вкл1 определяют по формуле: