ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ АГРЕССИВНЫХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ЖИД-КОСТЕЙ Советский патент 1970 года по МПК G01L7/06 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может найти применение как в химической промышленности и энергетике, так и в специальных областях техники.

Известны компенсационные измерители давления с мембранным или сильфонным разделителем сред, содержащие силовой плунжерный преобразователь, кинематически связанный с цифровым отсчетным устройством, агрессивных высокотемпературных жидкостей.

Однако известные измерители не пригодны для измерения давления жидкостей практически при температурах более 600°С, потому что мембраны и сильфоиы из редкоземельных металлов получаются настолько жесткими и непрочными, что НС годятся даже в качестве упругих элементов.

Целью описываемого изобретения является создание измерителя давления, обладающего очностью и шипиной динамического диапазона измерения силового плунжерного преобразователя и позволяющего в то время произодить измерение давления, например, электропроводных жидкостей или газов в диапазоне емператур от отрицательных до 1200°С и более.

емкости, заполненные разделительными жидкостями, а в днищах емкостей размещены эластичные разделители сред, выполненные в виде камеры, образованной двумя плоскими пластинами, герметично соединенным по периметРУНа чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого измерителя давления.

Измеритель давления состоит из силового плунжерного преобразователя /, закрепленного в скобе 2, в верхнюю часть которой упирается пружина 3, надетая на щток 4 плунжера 5, жестко соединенного зубчатой рейкой 6 с цифровым отсчетным устройством 7. Подплуижерное пространство преобразователя / соединено трубопроводом 8 с разделительной емкостью 9, заполненной разделительной жидкостью W, причем в днищах 11 емкости 9 размещен эластичный разделитель 12 сред, сообщающийся через трубопровод 13 с второй емкостью 14, заполненной разделительной жидкостью 15 и снабженной эластичным разделителем 16 сред, установленным в днище 17.

Эластичные разделители 12 и 16 сред выполнены из двух прямоугольных пластинок, изготовленных из пластического материала или металла и герметично соединенных почти по всему периметру, кроме отверстия для ввода трзбки, соединенного с контролируемой средой. Этой стороной, например, разделитель

12 герметично соединен с днищем // разделительной емкости 9, которое выполнено прямоугольным с габаритами не более 10X50X 0 мм. Эластичные разделители 12 и 16 выполнены из материалов, стойких в тепловом и химическом отношении к измеряемой среде, и соединены с днищами 11 и 17 так, чтобы среда из разделителя сред не попадала в разделительные емкости 9 или 14.

Разделитель 12 выполнен так, чтобы в исходном состоянии между его стенками образовалось пространство объемом порядка 2- 3 слз, необходимое для компенсации термического расщирения разделительной жидкости 10, заполняющей разделительную .емкость 9 и соединительный трубонровод 13. В качестве разделительной жидкости 10 может служить костное масло с температурой кипения 300°С или другие масла и неорганические неагрессивные жидкости с более высокой температурой кипения.

При расширении разделителя 12 жидкость 10 поступает в подплунжерное пространство плунжерного преобразователя / поднимает плунжер 5, преодолевая противодействие пружины 3, и через зубчатую рейку 6 вызывает соответствующее перемещение стрелки цифрового отсчетного устройства 7.

Измеритель давления с одной разделительной емкостью 9 целесообразно использовать для измерения давления жидкостей или газов при 300-400°С.

Разделитель 12 практически не нагружается механически потому, что давлением внутри и вне его равно. Например, нри использовании разделителя из стали 1Х18Н9Т с размерами пластин 40X40X3 мм и ходе плунжера 5, равном 30 мм, и его диаметре 5 мм длина средней линии изменяется не более чем на 0,5 мм, что соответствует величине давления кг/см, т. е. погрешность вносимая эластичным разделителем 12, очень незначительна. Еще меньшее влияние оказывает на точность измерений разделители, изготовленные из фторопласта или другого мягкого материала, разделители из молибдена или ииобия более жестки, однако их влияние на точность измерения также нренебрежимо мало.

Для измерения давления агрессивных жидкостей и газов при температурах последних порядка 1000°С и более рационально использовать две разделительные емкости 9 и 14 и два эластичных разделителя 12 и 16 сред.

Обычно объекты с такими средами размещены в герметичных камерах 18, изготовленных из редкоземельных металлов или их сплавов. Из тех материалов изготовлены и разделительная емкость 14 и эластичный разделитель 16 сред.

Измеряемая среда поступает внутрь разделителя 16, размещенного в днище 17 емкости 14, сообщаемой с помощью трубопровода 13, нроходяи;его через отверстие камеры 18, с

0 внутренней полостью разделителя 12.

Разделительная емкость 14, трубопровод 13 и внутренняя полость разделителя 12 заполнены разделительной жидкостью 15 с очень высокой точкой кипения и низкой точкой затвердевания, например эвтектическим сплавом К-Na, который остается жидким при температуре - 17°С и имеет высокую точку кипения. Эластичный разделитель 12 сред в этом случае выполняется, например, из стали

0 1Х18Н9Т.

Силовой плунжерный преобразователь / с помощью трубопровода 8 может быть отнесен от нагретых деталей на расстояние, устраняющее влияние на него температуры. Предложенный измеритель давления может

быть вынолнен из унифицированных узлов и деталей. Например, производя замену пружины 3, т. е. изменяя масштаб показаний нрибора, MOJKHO получить конструктивный ряд приборов, охватывающих диапазон избыточного давления от 0,1 до 2000 кг/см. В качестве контролируемой среды для данного нзмерителя могут использоваться газы, пары и жидкости, агрессивные и нелгрессивные, имеющие

5 как низкую, так и высокую (более 1000°С) температуру.

Предмет и з о б р е т е и и я

0 Измеритель давления агрессивных высокотемпературных жидкостей, содержащий силовой плунжерный преобразователь, кинематически связанный с цифровым отсчетным устройством, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического и температурного диапазона измерения, в нем подплунжерное пространство преобразователя соединено с измеряемой средой через две последовательно соединенные емкости, заполненные разделительными жидкостями, а в днищах емкостей размещены эластичные разделители сред, выполненные в виде камеры, образованной двумя плоскими пластинами, герметично соединенными по периметру.