Устройство для определения скорости и объема выделяющихся газов Советский патент 1983 года по МПК G01P5/00 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для исследования процессов газовыде лений в лабораторных и производстве ных условиях. Известно устройство для определе НИН скорости и объема выделяющихся газов, содержащее измерительную камеру, измерительный преобразователь выполненный в виде золотникового элемента с исполнительным механизмо преобразователь давления, триггер с раздельными входами, частотомер, ; счетчик импульсов и сборник, причем к выходу золотникового элемента подключены измерительная камера и через преобразователь давления - тр гер, выход которого соединен с входами частотомера, счетчика импульсо и исполнительного механизма. К одному входу золотникового механизма подключен сборник, а к другому источник газа fl 3Недостаток известного устройства погрешность, возникающая из-за разности температур газа ;в источнике и в измерительной камере. Цель изобретения - повьнаение точ ности определения параметров газовьщеления при различных температура газа в источнике и в -измерительной камере. Для достижения поставленной цели преобразователь давления и триггер устройства выполнены в виде пятимембранного элемента сравнения, к отрицательной :камере которого подключен задатчик давления, а устройство снабжено двумя измерителями температуры спневмовыходами, тремя пятимембранными элементами сравнения, двумя дополнительными задатчиками давления, двумя постоянными дросселями и двумя дроссельными сум торами, причем первый и второй измерители температуры размещены с возможностью теплового контакта соответственно с измерительной Кс1мерой и источником газа, а выход первого измерителя температуры соединен с положительной Ко1мерой первого элемента сравнения, выход второго измерителя температуры соединен с отрицательной камерой первого элемента сравнения, выход первого дополнительного задатчика давления соединен с второй положительной камерой первого элемента срйвнения и положительной камерой второго эле мента сравнения,выход первого элеме та сравнения соединен со своей втор отрицательной камерой и отрицательной камерой второго элемента сравне ния, сопла крайних камер которого, соединенные с атмосферой, через со|ответствующие постоянные дросселн подключены к сумматорам, междроссель ная камера, образованная первым дросселем и соплом в верхней камере второго элемента сравнения, соединена через первый дроссельный сумматор с второй положительной камерой второго элемента сравнения, с отрицательной камерой третьего элемента сравнения и с положительной камерой элемента сравнения преобразователя давления и триггера, междроссельная камера, образованная вторым постоянным дросселем и соплом в нижней камере второго элемента сравнения, соединена через второй дроссельный сумматор с второй отрицательной камерой второго элемента сравнения, с положительной камерой третьего элемента сравнения и с отрицательной камерой элемента сравнения преобразователя давления и триггера, вторые входы дроссельных сумматоров соединены с атмосферой, второй дополнительный задатчик давления соединен с второй положительной камерой третьего.элемента сравнения, выход которого соединен с второй отрицательной камерой этого элемента и со сборником. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства, общий вид. Устройство для определения скорости и объема выделякщихся газов включает канал 1 золотникового элемента 2, к каналу 3 которого подключена измерительная камера 4 и преобразователь давления 5. Сборник б подключен к одному из входов золотникового элемента 2. Выход преобразователя давления 5 соединен с входами частотомера 7, счетчик импульсов 8 и исполнительного механизма 9, который механически связан с золотником 10. Канал 11 элемента 2 соединен со сборником 6, а канал 12 золотника 10 связывает между собой каналы 1 и 3. Преобразователь давления 5 выполнен, в виде пятимембранного элемента сравнения 13, соединенного с задатчиком давления 14. Устройство дополнительно содержит три пятимембранных элемента срав: нения 15, 16 и 17, два измерителя температуры с пневмовыходами 18 и 19, два задатчика 20 и 21, два постоянных дросселя 22 я 23 я два дроссельных сумматора 2 и 25. Дроссельный сумматор 24 (25) состоит из постоянного 26 {27) и переменного 28 (29) дросселей. Устройство работает следующим образом. При отсутствии газовыделений, золотник 10 занимает положение, при котором канал 1 через канал 12 соединен с каналом 3. В измерительной камере 4 давление отсутствует. Сигнал нулевого уровня на выходе прео0разователя давления 5 воздействует jia исполнительный механизм9, удерживакяцйй золотник 10 в положении, при котором соединяются каналы 1 и Газы от источника 30 (зоны реакции ) поступают через канал 1 в каме ру 4, эызывая в ней рост давления. Как только давление в камере 4 дост нет некоторого максимальног.0 значения, определяемого настройкой преоб разователя давления 5, на его.выходр появится 1. Этот сигнал поступа ет на вход исполнительного механизм 9, который перемещает золотник 10, соединяя канал 11 с каналом 3. Происходит разгрузка камерьа 4 в сбор- ник 6, После того как в камере 4 давление достигнет минимального значения , срабатывает преобразователь 5 и исполнительный механизм перемещает золотник 10, соединяя канал 1 с каналом 3. Вновь начинается заполне ние газа камеры 4, Скорость газовыделений W опреде ляют по частоте СУ переключения преобразователя 5, которая измеряется частотомером 7 ХРс-Ре) W ш, где Pj , Pg - номинальные значения срабатывания преобра зователя 5 и давлени в сборнике б соответ ственно f V - объем измерительной камеры 4 f . R г- универсальная газова постоянная; Т - aбcoJDoтнaя температура газа. Информация об измеряемых параметр на выходе устройства представлена в виде последовательности прямоугольных импульсов, частота которых пропорциональна скорости газовыделений а количество импульсов N - количест выделякяцихся газов ..йl:, РТ При неравенстве температур газа в источнике 30 и .в камере 4 возника ет погрешность измерения . Пример . Температура ( ,за в источнике 30 выше, чем темпера тура (т к) газа в измерительной каме ре 4. .Отбираемот источника заданной .количество газа с температурой Т Это количество газа создает в измерительной камере 4 давление pj , но газ охлаждается до температуры fifc, и давление его уменьшается, В камеру 4 поступает срабатывает преобразователь 5 еще некоторое количество газа лд , необходимое для увеличения давления в камере 4 до давления Р . Показания счетчика импулвсов 8 по этой причине занижаются на величину лб N, где Для компенсации этой ошибки необходимо изменять давление Р Р на величину iJP р - IT,- т(, так, чтобы разность Р - PS оставалась постоянной. Элементы 13-29 вводят поправку ,лр в результат измерения. Давления 14 21 выходе задатчйков 14 и 21 выбираются равными следующим величинам: Е-,л %, , Р| , где Pj ИР - номинальные значения) давления срабатывания преобразователя 5 и давления в сборнике б соответственно. При температуре Т„ большей, чем температура Тц,, срабатывание элемента 13 происходит при давлении pj + Д-Р , ,а опустошение камеры 4 происходит в сборнике 6 с давлением.. Р + ЛР. Вследствие этого в камере 4 накапливается заданная порция гага 0. и она сбрасывается в сборник 6. Поэтому не возникает погрешность в определении 0 и W при неравенстве температур Т, и Тц. Таким образом повышается точность определения параметров газовыделения в широком температурном диапазо не, отпадает необходимость в системе те л 1остатирования для исследования параметров газовыделения химических или физических процессов, протекаюо;их при температурах, отличных от температуры измерительной устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ И ОБЪЕМА ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ РАЗОВ ПО авт. св. № 618680, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения параметров газовыделения при различных температурах газа в источнике и в измерительной камере, преобразователь давления и триггер устройства выполнены в виде пятимембранного элемента сравнения, к отрицательной камере которого подключен задатчик давления, а устройство снабжено двумя измерителями температуры с пневмовыходами, тремя пятимембранными элементами сравнения, двумя дополнительными задатчиками давления, двумя постоянными дросселями и двумя дроссельными сумматорами, причем первый и второй измерители температуры размещены с возможностью теплового контакта соответственно с измерительной камерой и источником газа, а выход первого измерителя температура соединен с положительной камерой первого элемента сравнения, выход второго измерителя температуры соединен с отрицательной камерой первого элемента сравнения, выход первого дополнительного задатчика давления i соединен с второй положительной камерой первого элемента сравнения и положительной камерой второго элемента сравнения, выход первого элемента сравнения соединен со своей второй отрицательной камерой и отрицательной камерой второго .элемента сравнения, сопла крайних KsiMep которого, соединенные с атмосферой, через соответствующие постоянные дроссели подключены к сумматорам, междроссельная камера, образованная первым дросселем и соплом в верхней камере второго элемента сравнения соединена через первый дроссельный сумматор с второй положительной камерой второго элемента сравнения, с отрицательйой камерой третьего эле(Л мента сравнения и с положительной камерой элемента сравнения преобразователя давления и триггера, междроссельная камера, образованная вторым постоянным дросселем и сопле о в нижней KciMepe второго элемента сравнения, соединена через второй дроссельный су йматор с второй отрицательной камерой второго элемента ю сравнения с положительной камерой D О третьего элемента сравнения и с от;1)ицательной камерой элемента сравнения преобразователя давления и 00 триггера, вторые входы дроссельных сумматоров соединены с атмосферой, tND второй дополнительный задатчик давления соединен с второй положительной камерой третьего элемента сравнения, выход которого соединен с второй отрицательной камерой этого элемента и со сборником.