Устройство для определения динамических и статических характеристик непогружаемых термоприемников

Устройство для определения динамических и статических характеристик непогружаемых термоприемников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)909592 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 300780 (21) 2970522/18-10 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 280282 Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.82

151) М. Кл.

G 01 К 15/00

Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК536. 53 (088 ..8) (72) Авторы изобретения

В.Т.Стадник, Е.И,Фандеев и Г.A.Ëóùàåâ (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ .ДИНАМИЧЕСКИХ

И СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕПОГРУЖАЕМЫХ

ТЕРМОПРИЕМНИКОВ

f 2

Изобретение относится к метрологическому обеспечению термометрии и может быть использовано для исследования погрешностей термоприемников, предназначенных для измерения температуры перемешиваемых сред в технологических аппаратах.

Известно устройство для измерения динамических характеристик термоприемников, содержащее приспособление для фиксации термоприемников, цилиндр с емкостями для горячей,и холодной воды и измерительную аппаратуру 13.

Недостатком известного устройства является низкая точность определения динамических характеристик термоприемников.

Известен стенд для определения статических характеристик непогружаемых термоприемников, содержащий теплоиэолированный резервуар, термостаты, запорно-регулирующую арматуру и регистрирующую аппаратуру !2l .

Недостаток известного стенда— низкая точность определения динамических характеристик термоприемников, так как конструкция этого стенда не позволяет обеспечить нанесение скачкообразного возмущения по температуре на термоприемник.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения динамических и статических характеристик непогружаемых термоприемников, содержащее теплоизолированный резервуар, вход и выход которого посредсТВоМ трубопроводов через запорно-регулирующую арматуру соединен с термостатом, контрольно-измерительную аппаратуру, размещенную в резервуаре !31.

i5 Недостатками известного устройства являются низкая точность определения динамических характеристик термоприемников, обусловленная иска" жением начального участка переходной характеристики, и зависимость результатов от опыта и навыков оператора, а также невозможность обеспечения скачкообразного возмущения на термоприемник по коэффициенту теп« лообмена при различной температуре теплоносителя.

Цель изобретения — повышение;точности определения динамических характеристик и расширение его функциональных возможностей.

909592

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен дополнительный термостат для газообразного теплоносителя, соединенный через отсечной клапан с дополнительным входом резервуара, а резервуар снабжен дополнительным ныходйым штуцером для газообразного теплоносителя и подвижным дном, соединенным гибкой мембраной с корпусом резервуара, с запорно-регулирующей арматурой и отсечным клапаном.

На фиг.1 схематически изображено устройство, общий вид; на фиг.2 реэернуар, поперечное сечение; на фиг.3 — - запорно-регулирующая арматура резервуара.

Устройство содержит теплоизолированный резервуар 1 с подвижным дном 2, которое крепится к корпусу резервуара с помощью гибкой мембраны 3 и соединено, например, кинематически с запорно-регулирующей арматурой 4, а через электромеханический преобразователь 5 с отсечным клапаном 6, подъемный механизм 7, термостат 8 для жидкого теплоносителя, 25 дополнительный термостат 9 для газообразного, теплоносителя, входной и выходной штуцеры 10 и 11, регулирующий вентиль 12, контрольно-измерительную аппаратуру, в состав кото- 3Q рой входят термометр 13, альфа-калориметр 14 и регистрирующий прибор 15, исследуемый термоприемник 16, съемную крышку 17. Кинематическая связь между подвижным дном резервуа- З5 ра и эапорно-регулирующей арматурой осуществляется посредством клинкера 18, рычага 19, один конец которого закреплен на подвижной опоре 20.

Устройство работает следующим об- 40 разом.

В резервуар 1 при опущенном дне 2 из термостата 9 поступает жидкий теплоноситель с заданной температурой. При помощи вентиля 12 и заслонки, входящей.в состав запорно-регулирующей арматуры 4, поддерживается определенный уровень и скорость течения жидкости в резервуаре. В зазоре между поверхностями крышки 17 и жидкого теплоносителя иэ дополнитель-50 ного термостата 9 через штуцер 10 поступает воздух, температура которого отличается от температуры жидкости. Воздух отводится иэ резервуара через выходной штуцер 11. После И установления стационарного режима системы исследуемый.термоприемник— резервуар - теплоноситель — окружающая среда подвижное дно с помощью подъемного механизма 7 скачком перемещается вверх. При этом жидкий теплоноситель заполняет все внутреннее пространство резервуара, соприкасаясь с тепловоснринимающими поверхностями термоприемника 16 и альфа- 65 ./ калориметра 14, а воздух нытесняется через штуцер 11. Одновременно ..с перемещением дна закрывается отсечный клапан 6, прекращая подачу воздуха в резервуар.

При нанесении скачкообразного возмущения на термоприемник в результате подъема дна необходимо удалить иэ резервуара газообразный теплоноситель и оставить неизменным расход жидкости через резервуар, т.е. оставить неизменным гидродинамический режим системы термостат трубопроводы, исключить отрыв теплоносителя от крышки реэернуара после подъема дна. Гидродинамический режим неизменный при условиях, вытекающих иэ соотношения где ьЬ - величина перемещения дна (фиг.2);- коэффициент местного сопротивления выходного патрубка до подъема дна;

Ч вЂ” скорость теплоносителя в выходном патрубке;

g — ускарение свободного падения ", а,t,h — ширина, длина и высота резервуара;

b,ñ — ширина и длина пластины, крепящей гибкую мембрану к поднижному дну;

h — превышение нижней кромки выходного патрубка над нижним положением дна (фиг.3).

Коэффициент местного сопротивления выходного патрубка определяется перемещением клинкера 18. Подбирая необходимую длину х клинкера 18 относительно рычага 19 и регулируя расход теплоносителя, вентилем 12 добиваются заданного режима прокачки жидкого теплоносителя при опущенном дне. Исключение отрыва теплоносителя от крышки резервуара после подъема дна достигается выполнение соотношения (2) которое обеспечивается подбором соответствующего соотношения y/ä, где f — коэффициент местного сопротивления выходного патрубка после подъема дна; у — расстояние между клинкером 18 и подвижной опорой 20;

4 - расстояние между клинкерам 18 и штоком подъемного устройства 7.

Если температура прокачиваемого воздуха <а в зазоре между крышкой и

909592 теплоносителем отличается от температуры жидкого теплоносителя 8r, то в результате мгновенного перемещения дна наносится скачкообразное темпеРатурное (а8 =8т-BS) возмущение на исследуемый термоприемник. При этом

Регистрирующий прибор 15, к которому подключен термоприемник, записывает кривую разгона, а с помощью альфа-калориметра определяют соответст" вующий коэффициент теплообмена меж ц ду термоприемником и теплоносителем.

Обработка кривой разгона позволяет определить как динамическую, так и статическую погрешность термоприемника. Устройство дает воэможность определить метрологические характеристики термоприемника в широком диапазоне изменения коэффициента теплообмена * (порядка 50-10000 Вт/мм- ).

Указанное изменение значения (, обеспечивается благодаря наличию 20 жидкого и газообразного теплоносителей, а также возможности изменения их скоростей движения в резервуаре.

Кроме того, устройство позволяет изменять знак температурного возмуще- 25 ния и наносить скачкообразное возмущение по параметру *

Новая конструкция резервуара и наличие новых элементов, обеспечивающих прокачивание через Резервуар gg газообразного теплоносителя, обеспечивают повышение точности измерения характеристик термоприемников, что позволяет расширить сферу применения устройства.

Формула изобретения

Устройство для определения динамических и статических характеристик непогружаемых термоприемников, содержащее теплоизолированный резервуар, вход и выход которого посредством трубопроводов через запорно-регулирующую арматуру соединен с термостатом, контрольно-измерительную аппаратуру, размещенную в резервуаре, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения динамических характеристик, в него введен дополнительный термостат для газообразного теплоносителя, соединенный через отсечной клапан с дополнительным входом резервуара, а резервуар снабжен дополнительным выходным штуцером для газообразного теплоносителя и подвижным дном,. соединенным гибкой мембраной с корпусом резервуара, с запорно-регулирующей арматурой и отсечным клапаном.

Источники информации, принятые:во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 581391, кл. G 01 К 15/00, 1974.

2. Фандеев E.È., Клоков Ю.Л., Козлов В.А, Измерение температуры пристенного слоя массы в аппаратах со шнеками и мешалками.-"Химические, волокна", 1969, Р 1, с. 62-63.

3. Фандеев Е.И., Ушаков В.Г., Лущаев Г.A. Непогружаемые термоприемники. И., "Энергия", 1979,с. 55 (прототип).

909592

Составитель Я.Соболев

Редактор С.Крупенина Техред С.Мигунова .Корректор " Øâüùêàÿ

Заказ 883/67 Тираж 883 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