Изобретение относится к области глубоководных приборов, в частности к глубоководным гидроакустическим преобразователям, где для автоматического поддержания противодавления на различных глубинах погружения используется замкнутая газовая компенсация.
Известен газовый компенсатор глубоководного преобразователя в виде эластичной емкости, в котором при погружении газ из эластичной емкости под действием гидростатического давления вытесняется в компенсируемую полость преобразователя, создавая противодавление. Недостатком известного компенсатора являются большие требуемые размеры для обеспечения противодавления на больших глубинах, т.к. должно соблюдаться соотношение
где: Pmax - предельное гидростатическое давление;
Po - начальное давление в компенсаторе;
Vo - объем компенсатора при давлении Pо;
Vкомп.объем - компенсируемый объем прибора.
Целью настоящего изобретения является создание газового компенсатора замкнутого типа со значительно уменьшенными размерами, по сравнению с известным.
Поставленная цель достигается тем, что компенсатор выполнен в виде нескольких сосудов, в которые закачан газ с разными начальными давлениями P1, P2, P3, …Pn, причем P1<P2<P3…<Pn.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором в качестве примера показан компенсатор с тремя ступенями давления.
На чертеже:
1, 2, 3 - сосуды компенсатора,
4 - корпус сосуда,
5 - перфорированная часть корпуса сосуда,
6 - элемент, чувствительный к изменению гидростатического давления (мембрана),
7, 8, 9, 10 - клапаны для соединения внутреннего объема сосудов с компенсируемой полостью,
11 - трубопровод, соединяющий сосуды с компенсируемой полостью преобразователя,
12 - компенсируемая полость.
Сосуды компенсатора 1, 2, 3 снабжены корпусом 4, имеющим перфорированную часть 5. На внутренней стороне перфорированной части корпуса размещен элемент, чувствительный к гидростатическому давлению 6, например "вялая" мембрана.
Сосуды соединены клапанами 7, 8, 9, 10, через трубопровод 11 с компенсируемой полостью 12.
При увеличении гидростатического давления среды газ из сосуда 1 (см. чертеж) с давлением P1 через нормально открытый клапан 7 поступает по трубопроводу 11 в компенсируемую полость 12. Когда будет израсходован газ сосуда 1, мембрана 6 этого сосуда в крайнем нижнем положении, воздействуя на клапан, откроет нормально закрытый клапан 9, соединив сосуд 2 с давлением P2 с компенсируемой полостью 12. Мембрана 6 сосуда 2, перемещаясь вниз, даст возможность закрыться нормально открытому клапану 7, т.е. отключит сосуд 1 от компенсируемой полости и вытеснит газ из сосуда 2 в компенсируемую полость через нормально открытый клапан 8 и нормально закрытый клапан 9. Когда будет израсходован газ сосуда 2, мембрана этого сосуда в крайнем положении откроет нормально закрытый клапан 10. Тем самым будет осуществлено соединение с компенсируемой полостью сосуда 3 с давлением газа P3.
Мембрана сосуда 3, перемещаясь вниз и воздействуя на клапан 8, отключит сосуд 2 от компенсируемой полости. При понижении гидростатического давления среды сосуд 3 заполнится газом и при давлении, равном P3, отключится.
Затем заполнится газом сосуд 2, и при давлении, равном P2, включается сосуд 1 и отключается сосуд 2.
При необходимости составляется система из любого количества сосудов.
Если весь рабочий диапазон гидростатических давлений разбить на n поддиапазонов с давлениями согласно таблице 1,
то для компенсатора, состоящего из n равных сосудов с объемами V1=V2=V3=…=Vn
общий объем компенсатора
Vкомп=V1+V2+V3+…Vn
определяется по формулам 2 и 3
где: Vкомп - общий объем компенсатора,
Vпр - (компенсируемый объем),
n - число сосудов,
Pmax - максимальное рабочее давление,
P1 - начальное давление в компенсируемой полости.
В таблице 2 приведены сравнительные значения объема компенсатора предлагаемой и существующей конструкции при постоянной температуре.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ГАЗОВЫЙ КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ГЛУБОКОВОДНЫХ ПРИБОРОВ | 1971 |
|
SU1840758A1 |
ГАЗОВЫЙ КОМПЕНСАТОР | 1970 |
|
SU1840721A1 |
ДАТЧИК РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ | 1998 |
|
RU2152013C1 |
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР | 1998 |
|
RU2173402C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗЛИФТНОГО ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ | 2016 |
|
RU2623855C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА СВОБОДНЫХ ГАЗОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В РАБОЧЕМ ТЕЛЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА, СНАБЖЕННОЙ ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИМ КОМПЕНСАТОРОМ | 2009 |
|
RU2397117C1 |
ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ ГЛУБОКОВОДНОГО ДРЕЙФУЮЩЕГО ПРИБОРА | 2003 |
|
RU2257595C2 |
СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ И ПРОВЕРКИ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ГЛУБОКОВОДНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ГЛУБИНАХ ДО 11,5 КМ, ВНЕШНИМ ГИДРОСТАТИЧЕСКИМ ДАВЛЕНИЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2019 |
|
RU2704563C1 |
Автоматическая система компенсации гидростатического давления для глубоководных погружений | 1980 |
|
SU950593A1 |
ПЛАСТИНЧАТЫЙ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ | 1969 |
|
SU1840770A1 |
Изобретение относится к области глубоководных приборов, в частности к глубоководным гидроакустическим преобразователям. Техническим результатом является уменьшение размеров. Устройство состоит из газонаполненной емкости и элемента, чувствительного к гидростатическому давлению. Технический результат достигается за счет того, что емкость выполнена из нескольких газонаполненных под разным давлением сосудов, соединенных с компенсируемой полостью через трубопровод с клапанами, связанными с элементом, чувствительным к гидростатическому давлению, и обеспечивающими в каждом поддиапазоне гидростатического давления соединения с компенсируемой полостью только того сосуда, давление в котором равно или меньше гидростатического давления в среде. 2 табл., 1 ил.
Газовый компенсатор, содержащий газонаполненную емкость и элемент, чувствительный к гидростатическому давлению, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров компенсатора при сохранении его основных параметров, емкость выполнена из нескольких газонаполненных под разным давлением сосудов, соединенных с компенсируемой полостью через трубопровод с клапанами, связанными с элементом, чувствительным к гидростатическому давлению, и обеспечивающими в каждом поддиапазоне гидростатического давления соединения с компенсируемой полостью только того сосуда, давление в котором равно или меньше гидростатического давления в среде.
Авторы
Даты
2009-04-27—Публикация
1970-03-23—Подача