Способ контроля давления при заправке герметичных емкостей Советский патент 1992 года по МПК G01L11/00 G05D27/00 

)

Изобретение относится к физическим изменениям и может быть использовано для измерения величины медленно меняющегося давления газообразных или жидких веществ с помощью акустических средств, в частности для определения давления внутри герметичных емкостей (баллонов) при заполнении их газом или жидкостью.

Известен способ контроля давления при заправке герметичной емкости, включающий подключение заправляемой герметичной емкости к газогенератору и определение в ней давления по манометру.

Недостатками известного способа является низкая точность определения давления в емкости и изменения в ней, а также возможность превышения критического давления в емкости при заправке приводящего к разрушению стенок емкости.

Известен способ контроля давления при заправке герметичных емкостей, включающий подключение герметичной емкости

(баллона) к газогенератору, подачу в нее газа и определение давления внутри емкости по изменению ее массы.

Основными недостатками этого способа является низкая точность определения давления в емкости и необходимость прерывания заправки для проведения измерений, необходимость применения весов которые трудно (в зависимости от габаритов герметичной емкости) сделать малогабаритными и переносными.

Цель изобретения - повышение точности проводимых измерений, исключение возможности разрушения емкости вследствие подачи в нее избыточного давления.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе контроля давления при заправке герметичных емкостей, включающем определение давления в емкости, дополнительно измеряют интенсивность акустической эмиссии в заданном интервале времени и при заданном амплитудном

И

С

х|

сл

00

4 СЛ vj

пороге и по значению величины интенсивности акустической эмиссии определяют давления в емкости.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

При приложении к любому веществу воздействия (растяжение, сжатие, кручение и т.д.) в нем возникает акустическая эмиссия, интенсивность которой зависит от плотности материала и приложенной к нему силы. При этом, если задать определенный амплитудный порог, то фиксируется не вся акустическая эмиссия, а только ее отдельные выбросы, превышающие данный порог, которые фиксируются в определенном временном интервале, т.е. фиксируется интенсивность акустической эмиссии определенной амплитудной величины. Выбор амплитудного порога зависит от точности проводимых измерений.

На фиг. 1 изображена схема, реализующая предложенный способ.

Пример, Герметичную емкость 1 подключают к газогенератору 2, например на корпус емкости 1 крепят пьезоэлектрический датчик 3, например из титаната бария, который подключают к частотомеру 4, например, типа 43-38. На лицевой панели частотомера ручкой Уровень задают порог срабатывания (амплитудный порог) и подают из газогенератора 2 в емкость 1 под давлением газ, который равномерно, распространяясь по всему объему, вызывает изнутри давление на стенки корпуса емкости. При этом в стенках корпуса возникает акустическая эмиссия, интенсивность которой зависит от силы давления внутри герметичной емкости.

На фиг. 2 изображена зависимость интенсивности акустической эмиссии от внут- реннегб давления газа на стенки герметичной емкости. Величина интенсивности акустической эмиссии от внутреннего давления в баллоне может быть оценена по эмпирической формуле без учета влияния температуры:

N P-p/c5-V-r,

где Р - сила давления в емкости, кгс/см ; р- плотность материала, кг/дм ; д- коэффициент затухания, дб/м; V - внутренний объем, м3; г - толщина стенок, см. Датчик 3 принимает сигналы акустической эмиссии и преобразует их в электрические сигналы,которые поступают в частотомер 4, где подсчитываются и отображаются их количество в заданном временном интервале (интенсивность акустической эмиссии).

По зафиксированной интенсивности акустической эмиссии определяют давление в емкости 1. Выбор амплитудного порога частотомера 4 зависит от требуемой точности измерений.

0 На фиг. 3 приведен пример выбора точности измерения величины интенсивности акустической эмиссии в зависимости от амплитудного порога, как амплитудный порог А1 - соответствует измерению давления с

5 точностью до 1СГ3этм, А2 - , A3- атм.

Предлагаемый способ имеет существенные достоинства. Так при измерении давления внутри герметичной емкости при

0 помощи образцового манометра на 250 атм минимальная цена деления шкалы составляет всего 0,5 атм, а при взвешивании баллона с газом, например, при помощи весов типа РП-100Ш13 цена деления дополни5 тельной шкалы составляет 200 г. при максимальной массе баллона 100 кг. Из сопоставительных данных видно, что измерение давления внутри герметичной емкости при фиксировании интенсивности

0 акустической эмиссии имеет точность на несколько порядков выше, чем при других способах измерения.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в повы5 шении точности и достоверности проводимых измерений, простоте устройства реализующего данный способ, снижении финансовых затрат и временных затрат

0

Формула изобретения Способ контроля давления при заправ ке герметичных емкостей, включающий оп ределение давления в емкости, отличаю

5 щ и и с я тем, что, с целью повышени точности проводимых измерений и исклю чения возможности разрушения емкоси вследствие подачи в нее избыточного давле ния, дополнительно измеряют интенсив

0 ность акустической эмиссии в saflannof временном интервале и при заданном амп литудном пороге и по значению величин интенсивности акустической эмиссии опр деляют величину давления в емкости.

N10

инп с

Использование: измерение медленно меняющегося давления газообразных веществ с помощью акустических средств, а именно определение давления внутри герметичной емкости при заполнении ее газом. Сущность изобретения: прием пьезоэлектрическим датчиком акустической эмиссии от стенок емкости при подаче в емкость под давлением газа, преобразование ее в электрический сигнал, фиксирование интенсивности акустической эмиссии в заданном временном интервале, а при заданном амплитудном пороге и по полученному значению интенсивности акустической эмиссии определяют величину давления в емкости. 3 ил.

А

фиг.1

В

A3

А1

А2

1 2 з Ч 5 Р,атм. Фиг. 2