Жидкостный дифференциальный манометр

Иллюстрации

Жидкостный дифференциальный манометр (патент 900137)
Жидкостный дифференциальный манометр (патент 900137)
Жидкостный дифференциальный манометр (патент 900137)
Жидкостный дифференциальный манометр (патент 900137)
Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («)900137 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.12.78 (21) 2705133/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл

G 01 L 7/18

G 01 L 13/04

Гасударственных комитет (53) УДК 531.787..7 (088.8) Опубликовано 23.01.82. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 28.01.82 по делам нзооретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

В. Б. Нестеренко и I. А. Бида,, Ф

1,...

4

Институт ядерной энергетики АН ССР

1 (71) Заявитель (54) ЖИДКОСТНЪ|й ДИФФЕРЕНЦИАЛЪНЫИ МАНОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее, к жидкостным дифференциальным манометрам и может быть использовано преимущественно в исследовательских целях для измерения перепада давления быстроконденсирующихся паров.

Известны жидкостные дифференциальные манометры с наклонными трубками (1).

Недостатком таких дифманометров является то, что при использовании их для измерений давления быстроконденсирующейся среды и использовании в качестве манометрической жидкости конденсата измеряемой среды, при малых углах наклона трубки скорость накопления конденсата в самой трубке будет больше скорости удаления избыточного конденсата из этой наклонной трубки в чашку. Это может оказывать большое влияние на точность измерений перепада давления и надежность работы прибора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является жидкостный дифференциальный манометр, содержащий сосуд с вертикальной измерительной трубкой, частично заполненные манометрической жидкостью в виде конденсата измеряемой среды, и трубки для подвода измеряемой среды и удаления избыточного конденсата, которые введены в сосуд и в измерительную трубку (2).

Недостатком указанного манометра является возникновение в трубках встречных потоков избыточного конденсата и пара, образование парожидкостных пробок, что приводит к колебанию уровня жидкости и снижает точность измерений.

1о Цель изобретения — увеличение точности измерений при работе с быстроконденсирующимися парами.

Поставленная цель достигается тем, что в манометре измерительная трубка установлена с наклоном и термостатирована, а верхняя часть трубки для удаления конденсата выполнена в виде продольного желоба, установленного вдоль нижней образующей измерительной трубки и подсоединенного к ней посредством щелевидного паза, выполненно ного по длине измерительной трубки, причем угол наклона желоЪа превышает угол наклона измерительной трубки, а над щелевидным пазом установлена с возможностью плотного прилегания по его контуру и с натяжени900137 ем эластичная лента, одним концом закрепленная на внутренней поверхности измерительной трубки ниже щелевидного паза под острым углом к ней, при этом, верхняя образующая измерительной трубки, расположенная над щелевидным пазом, может быть образована пересечением двух плоскостей, пересекающихся под углом у, величина которого удовлетворяет условию:

<180 — 2Q, где @ — угол смачивания конденсатом материала измерительной трубки.

На фиг. 1 показан манометр при равенстве измеряемых давлений, общий вид; на фиг. 2 -- то же, при разности измеряемых давлений; на фиг. 3 — сечение A — Л на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. 2; на фиг. 5 — вид Б на фиг. 2; на фиг. 6— вариант закрепления ленты за ребро жесткости.

Манометр содержит трубку 1 для удаления избыточного конденсата из сосуда (чашки) в область большего давления, -осуд 2 с конденсатом, наклонную трубку 3, продольный паз 4 по всей рабочей длине в наклонной трубки, эластичную ленту 5, желобок 6 для сбора и удаления избыточного конденсата из трубки 3, трубку 7 подвода большего давления, трубку 8 подвода меньшего давления, трубку. 9 для удаления избыточного конденса а в область меньшего давления, термостатирующую рубашку 10, трубку 11 подвода термостатирующей среды, трубку 12 отвода термостатирующей среды, термопару 13 для измерения температуры конденсата и пружину 14. Угол наклона измерительной трубки -- ., а угол наклона желоба 6, например d.+5 . Величина подъема К свободно"o конца эластичной ленты равна или больше трех толщин эластичной ленты.

Дифференциальный манометр работает следующим образом.

При подключении трубок 1, 7, 8 и 9 в систему измерения перепада давления происходит конденсация паров в чашке 2 и трубке 3 (фиг. 1) и заполнение конденсатом чашки 2 и наклонной трубки 3 до уровня верхнего среза трубки 1. Этот уровень является линией начала отсчета 0 — О. Ввиду того, что конденсация идет непрерывно, по трубке 1 постоянно удаляется избыточный конденсат из чашки 2 и уровень 0 — 0 в чашке и измерительной трубке 3 при отсутствии перепада давление в системе остается постоянным. Одновременно с этим на стенках трубки 3 идет также непрерывная конденсация паров, поступающих в нее по трубке 8. При этом пружина 14 постоянно натягивает эластичную ленту 5 под некоторым острым углом к плоскости паза 4 и этот паз остается постоянно открытым. Конденсат, образующийся на стенках измерительной трубки 3 по ее боковым поверхностям стекает к основанию трубки, а затем через продольный паз 4 попадает в желобок 6, угол наклона которого больше угла наклона измерительной трубки. По желобку 6 конденсат направляется через трубку 9 в область меньшего давления. На рисунке (фиг. 4) схематически показан харакI тер удаления избыточного конденсата из трубки, когда лента 5 не закрывает продольный паз 4. Вид продольного паза в трубке по стрелке А (фиг. 2) показан на фиг. 5. При этом, трубка 3 выполнена, например, треугольной формы и условие, согласно которого угол пересечения плоскостей ф измерительной трубки должен быть (180 — 20, соблюдено. Деформация эластичной ленты 5 в поперечном направлении при натяжении пружиной 14 предотвращается ребром жесткости (фиг. 6), выполненным на свободном конце эластичной ленты по ее ширине.

Таким образом, на участке 1 измерительной трубки 3, который используется для измерения перепада давления, происходит удаление конденсата, образовавшегося на стенках этой трубки. Одновременно с этим происходит удаление избыточного конденсата из чашки 2 через трубку 1 и уровень 0 — 0 сохраняется постоянным, а сама система в приборе конденсат-пар находится в динамическом равновесии.

При появлении перепада давления, например увеличении давления в чашке 2 (фиг. 2), жидкость в измерительной трубке 3 перемешается вдоль трубки в направлении от чашки 2 и своим весом прижимает эластичную ленту 5 к продольному пазу 4 (фиг. 3) закрывая этот паз на той длине, на которую переместилась эта жидкость. В этом случае устанавливается новое динамическое равновесие жидкость-пар, которое соответствует перепаду давления и (фиг. 2). Поскольку процесс конденсации идет непрерывно, то уровень жидкости в чашке постоянный. Постоянной, для данного перепада давления, сохраняется и величина и, так как на участке 1 (фиг. 2) происходит удаление конденсата образующегося на стенках трубки через паз 4, аналогично тому, как это происходят на участке Ф (фиг. 1). Ввиду того, что мениск жидкости в месте контакта с эластичной лентой имеет другой вид, чем показан на фиг. 2, отсчет перепада давления удобней вести по верхней части измерительной трубки (фиг. 2 параметр и).

При уменьшении давления в чашке 2, жидкость в трубке 3 переместится в направлении к чашке 2, а эластичная лента под действием пружины 14 откроет продольный паз 4 на той длине, на которую переместилась жидкость в трубке 3. Установится новое динамическое равновесие системы, когда избыточный коыденсат из чашки 2 удаляется через трубку 1, а конденсат, образующийся на увеличившейся поверхности измерительной трубки 3 удаляется по стенкам под эластичную ленту 5 и через паз 4 в желобок 6, из которого жидкость через труб900137

Формула изобретения

Фиг.! ку 9 попадает в область меньшего давления.

При измерении очень малых перепадов давления и при малых углах наклона трубки 3 крайне важно предотвратить орошение ленты 5 (на участке, где она в поднято л состоянии) конденсатом. В противном случае вес ленты 5 увеличивается и она произвольно закрывает паз 4, что вносит погрешность в измерения. Для предотвращения этого явления измерительная трубка 3 выполняется специальной формы в поперечном ее сечении.

Предлагаемое изобретение дает возможность измерять такие малые перепады давления, какие невозможно с достаточной точностью измерить при применении других манометров при работе с быстроконденсирующимися парами. Кроме того, форма и конструкция измерительной трубки позволяет значительно уменьшить влияние конденсата, образующегося на ее стенках, на точность измерений, а наличие термостатирующей рубашки обеспечивает выравнивание температуры жидкости в манометре, что увеличивает точность измерений. В предлагаемом дифманометре трубки удаления избыточного конденсата и трубки подвода давления выполнены раздельно, что увеличивает точность измерений и надежность прибора в работе.

1. Жидкостный дифференциальный манометр, содержащий сосуд с измерительной трубкой, частично заполненные манометрической жидкостью в виде конденсата измеряемой среды, и трубки для подвода измеряемой среды и удаления избыточного конденсата, которые введены в сосуд и в измерительную трубку, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений при работе с быстроконденсирующимися парами, в нем измерительная трубка установлена с наклоном и.термостатирована, а верхняя часть трубки для удаления конденсата выполнена в виде продольного желоба, установленного вдоль нижней образующей измерительной трубки и подсоединенного к ней посредством щелевидного паза, выполненного по длине измерительной трубки, причем угол наклона желоба превышает угол нЪклона измерительной трубки, а над щелевидным пазом установлена с возможностью

15 плотного прилегания по его контуру и с натяжением эластичная лента, одним концом закрепленная на внутренней поверхности измерительной трубки ниже щелевидного паза под острым углом к ней.

2. Манометр по п. 1, отличающийся тем, что верхняя образующая измерительной трубки, расположенная над щелевидным пазом, образована пересечением двух плоскостей, пересекающихся под углом у, величина которого удовлетворяет условию:

1г <180 — 2Q, где Q — угол смачивания конденсатом материала измерительной трубки.

Источники информации, зо принятые во внимание при экспертизе . Перри Д. Г. Справочник инженера-химика. Л., «Химия», 1969, т. 2, с. 389.

2. Авторское свидетельство СССР № 70556, кл. G 01 L 13/04, 23.11.1945 (прототип).

900137

А-А

Sup б

Фиг. б

Составитель А. Винокуров

Редактор Н. Рогулич Техред А. Бойнас Корректор Л. Бокшан

Заказ 12169/59 Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4