Устройство для регулирования потока контрольного газа Советский патент 1991 года по МПК G01M3/04 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания на герметичность объектов, находящихся под избыточным давлением контрольного газа.

Целью изобретения является повышение диапазона регулирования путем повышения коэффициента объемного теплового расширения рабочего тела и повышение производительности путем устранения эффекта силового гистерезиса натекания,

Устройство для регулирования потока контрольного газа содержит полый теплоизолированный корпус 1 с трубкой 2 для отвода контрольного газа к течеискателю и регулируемым дросселем, выполненным в виде конического отверстия 3 регулируемого дросселя с конической иглой 4. В корпусе 1 размещен механизм перемещения иглы 4, выполненной в виде емкости с сильфоном 5, жестко закрепленной в корпусе 1 с помощью теплоизолирующей втулки 6 и заполненной жидкостью 7, представляющей собой рабочее тело перемещения иглы. Коническая игла 4 жестко соединена с подвижной стенкой сильфона 5. Емкость с сильфоном 5 снабжена узлом нагрева, содержащим тепловую трубу, выполненную в виде сребренного стакана 8 с двойными стенками, пространство между стенками стакана 8 отвакуумировано и заполнено капиллярной структурой, пропитанной жидкостью. Во внутренней полости стакана 8 размещен электродвигатель 9, с вязанный с терморегулятором, выполненным в виде биметаллической спирали 10 с контактной системой 11, смонтированной на поворотном лимбе 12 с возможностью взаимодействия между спиралью 10 и контактной системой 11 через размыкатель 13, закрепленный на подвижном конце спирали 10. Биметаллическая спираль 10 размещена в цилиндре 14 с двойными стенками, установленном в емкости с сильфоном 5 коаксиально тепловой трубе. Поворотный лимб 12 и его основание 15 выполнены в виде двух сопряженных коО

Јь

XI

Сл

О

лец, установленных в корпусе 1 с помощью прижимной гайки 16.

Для защиты устройства от воздействий внешних температурных флюктуации корпус 1 и коническая игла 4 выполнены из материала с коэффициентом линейного теплового расширения не более 1,0 х , например из сплава 32 НКД, а на корпусе 1 установлен теплоизоляционный кожух, состоящий из двух частей 17 и 18. Передняя часть

17имеет на входе конического отверстия 3 цилиндрический раструб 19, а задняя часть

18кожуха выполнена съемной и устанавливается на корпусе 1, например, с помощью байонета.

Тепловая труба, предназначенная для передачи тепла рабочей жидкости 7 при нагреве и съеме тепла в окружающую среду при охлаждении, снабжена перфорированными ребрами 20,

Рабочая жидкость 7, заполняющая емкость с сильфоном 5, представляет собой вещество, изменяющее объем при изменении температуры. При этом величина перемещения конической иглы 4 вдоль оси отверстия 3 (при изменении температуры на 1 К) определяется следующими параметрами: коэффициентом объемного теплового расширения жидкости Д1 объемом емкости с сильфоном 5; площадью среднего сечения сильфона 5.

Расчет этих параметров производится при разработке устройства для регулирования потока контрольного газа, исходя из требования обеспечения максимальной чувствительности в заданном диапазоне изменения потока контрольного газа.

Устройство для регулирования потока контрольного газа работает следующим образом.

Электрическую схему устройства подключают к электрической сети, например 12 В. Из условия обеспечения требуемого потока контрольного газа выбирают температуру рабочей жидкости 7 я задают ее с помощью поворотного лимба 12. Тепловой поток от электронагревателя 9 быстро и размерно распределяется на всю поверхность стакана 8 и благодаря перфорированным ребрам 20 передается жидкости 7. Жидкость 7 изменяет объем при изменении температуры, что приводит к деформации сильфона 5 и перемещению конической иглы 4 вдоль оси отверстия 3, а следовательно, и изменению зазора между ними, что вызывает изменение величины потока контрольного газа. При достижении заданной температуры термочувствительная биметаллическая спираль 10 через размыкатель 13 размыкает контакты 11 цепи питания электронагревателя 9. В течение работы устройства терморегулятор и электронагреватель 9

поддерживают заданную температуру рабочей жидкости 7.

Поверхность емкости с сильфоном 5 и конической иглы 4 имеет постоянную температуру, поддерживаемую электронагревателем 9, что обеспечивает постоянство геометрических характеристик зазора отверстия регулируемого дросселя. Этому же способствует также то, что коническая игла 4 и корпус 1 выполнены из материала с

малым коэффициентом линейного теплового расширения.

Формула изобретения

1.Устройство для регулирования потока контрольного газа, содержащее полый теплоизолированный корпус с регулируемым дросселем, запирающий орган которого выполнен в виде конической иглы, механизм перемещения иглы, выполненный в виде рабочего тела, соединенного с иглой и связанного с ним узла нагрева с терморегулятором, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повышения производительности, рабочее тело выполнено в виде емкости с сильфоном, заполненной жидкостью, а узел нагрева размещен в жидкости.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что узел нагрева выполнен в виде

тепловой трубы, имеющей форму сребренного стакана с двойными стенками и электронагревателем, размещенным в стакане.

3.Устройство по пп.1 и 2, отличающее с я тем, что, с целью повышения

точности и производительности, терморегулятор выполнен в виде винтовой биметаллической спирали с контактной системой.

4.Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что, с целью повышения

5 надежности, теплоизоляционный корпус имеет кожух с цилиндрическим раструбом на входе отверстия регулируемого дросселя.

5.Устройство по пп.1-4, отличаю- 0 щ е е с я тем, что, с целью повышения

надежности, коническая игла соединена с подвижной стенкой сильфона жестко.

6.Устройство по пп.1-5, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью стабилизации

5 работы, коническая игла и корпус выполнены из материала с коэффициентом линейного теплового расширения не более 1 .

ХХХХЛ ХААХАуу,

// 12 15 f6 ®

Изобретение относится к устройствам для испытания объектов на герметичность с помощью контрольного газа. Целью изобретения является расширение диапазона работы устройства и повышение производительности. Устройство для регулирования потока контрольного газа содержит полый теплоизолированный корпус 1 с регулируемым дросселем, выполненным в виде конического отверстия 3 с установленной в нем конической иглой 4, жестко закрепленной на емкости с сильфоном 5, размещенной в корпусе 1. Емкость с сильфоном 5 заполнена жидкостью 7 и снабжена узлом нагрева в виде тепловой трубы с электронагревателем 9, связанным с терморегулятором, 5 з.п.ф- лы, 1 ил.