УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ ТЯГИ Российский патент 2000 года по МПК G01L5/13 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, при экспериментальном исследовании поведения поврежденных участков трубопроводов контура ядерного реактора под действием реактивной тяги в условиях аварийного истечения теплоносителя.

Известно устройство для определения характеристик реактивной тяги, содержащее контактирующий с контролируемым объектом преобразователь линейного перемещения в давление, взаимодействующий с гидравлической силоизмерительной системой. В известном устройстве использован мембранный преобразователь линейного перемещения в давление. Возвращение мембраны в исходное положение в процессе определения реактивного усилия осуществляется путем подачи гидравлической жидкости в рабочую полость силоизмерительной системы, давление в которой измеряется манометром. Для питания силоизмерительной системы рабочей жидкостью и слива из нее отработанной части жидкости предусмотрен пневмогидроагрегат с дистанционно управляемыми вентилями и клапанами на соответствующих питающих и сливных магистралях. К недостаткам известного устройства можно отнести его конструктивную сложность и ограниченные функциональные возможности, поскольку с его помощью можно определить только реактивное усилие.

Достигаемый результат изобретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей. Для достижения указанного результата в устройстве для определения характеристик реактивной тяги, содержащем контактирующий с контролируемым объектом преобразователь линейного перемещения в давление, взаимодействующий с гидравлической силоизмерительной системой, согласно изобретению преобразователь выполнен в виде поршневой пары, поршень которой контактирует с контролируемым объектом, а цилиндр снабжен механизмом его перемещения параллельно оси канала контролируемого объекта на участке выхода реактивной струи.

Поршень со стороны контролируемого объекта может быть подпружинен относительно цилиндра и теплоизолирован.

На чертеже схематично изображено устройство, представляющее собой испытательный стенд для исследования поведения труб контура ядерного реактора при аварийном истечении высокотемпературного теплоносителя. Контролируемая труба 1 консольно закреплена в опоре 2 и соединена через вентиль 3 с резервуаром 4, служащим источником среды, создающей при истечении из трубы 1 реактивную тягу. Преобразователь линейного перемещения в давление выполнен в виде поршневой пары, поршень 5 которой контактирует с трубой 1, а цилиндр 6 - снабжен механизмом его перемещения, который выполнен в виде станины 7, установленной на основании 8, плоскость которого параллельна оси А-А выходного участка контролируемой трубы 1 в положении до возникновения реактивной тяги, и ходового винта 9. Поршневая пара 5, 6 взаимодействует с гидравлической силоизмерительной системой, выполненной в виде ртутного U-образного манометра 10 с гибкой соединительной трубкой 11. Поршень 5 со стороны контакта с трубой 1 снабжен торцевым упором 12, который теплоизолирован для исключения влияния температуры на результаты измерений. Между упором 12 поршня 5 и станиной 7 установлена работающая на сжатие тарированная пружина 13.

Устройство работает следующим образом. При закрытом вентиле 3 фиксируют исходное положение контролируемой трубы 1 и с помощью ходового винта 9 станину 7 перемещают до соприкосновения упора 12 поршня 5 с тыльной стороной трубы 1 с фиксацией станины в данном положении. После этого открывают вентиль 3. Среда из резервуара 4 поступает в трубу 1 и выходит из ее открытого торца, создавая реактивную тягу. Под действием реактивного усилия свободный конец трубы 1 перемещается, передавая через упор 12 движение поршню 5, создающему давление в цилиндре 6, измеряемому манометром 10. По достижении установившегося режима станину 7 с помощью ходового винта 9 перемещают в направлении, обратном вектору реактивного усилия, до возврата трубы 1 в первоначальное положение. Измеряя по показанию манометра соответствующее этому положению давление и степень сжатия тарированной пружины 13, определяют реактивное усилие по формуле F = p•f+γ•l, где p - давление, f - площадь поперечного сечения начального участка цилиндра 6, γ - тарировочный коэффициент, l - длина пружины в момент измерения. Дополнительно может быть определена работа перемещения трубы под действием реактивного усилия по формуле A = F•Δl, где Δl - изменение длины пружины.

Таким образом, изобретение при конструктивной простоте позволяет расширить его функциональные возможности, обеспечивая возможность определения не только реактивного усилия, но и работы перемещения трубы под его действием.

Источник информации
Авторское свидетельство СССР N 732691, МКИ G 01 L 1/02, 1978.

Изобретение предназначено для использования при экспериментальном исследовании поведения поврежденных участков трубопровода контура ядерного реактора под действием реактивной тяги в условиях аварийного истечения теплоносителя. Устройство содержит преобразователь линейного перемещения в давление, выполненный в виде поршневой пары. Поршень преобразователя контактирует с контролируемым объектом. Цилиндр преобразователя снабжен механизмом перемещения параллельно оси канала контролируемого объекта на участке выхода реактивной струи и соединен с U-образным манометром. Технический результат - упрощение устройства и расширение функциональных возможностей. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для определения реактивной тяги, содержащее контактирующий с контролируемым объектом преобразователь линейного перемещения в давление, взаимодействующий с гидравлической силоизмерительной системой, отличающееся тем, что преобразователь выполнен в виде поршневой пары, поршень которой контактирует с контролируемым объектом, а цилиндр снабжен механизмом его перемещения параллельно оси канала истечения среды контролируемого объекта на участке выхода реактивной струи. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поршень со стороны контролируемого объекта подпружинен относительно цилиндра. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что для определения характеристик реактивной тяги при истечении из контролируемого объекта высокотемпературной среды поршень со стороны контакта с контролируемым объектом теплоизолирован.