Устройство для измерения давленияпАРА Советский патент 1981 года по МПК G01L11/00 

Изобретение относится к измерител ной технике и может использоваться для измерения давления пара при проведении научно-исследовательских работ в промышленности, в частности для измерения давления пара агрессивных веществ при высоких температу рах, например цезия. : Известно устройство дЙя измерения температуры и давления насыщенного пара высококипящих жидкостей, содержащее перевернутый вверх дном стакан установленный на дне сосуда с исследуемой жидкостью, введенную в этот стакан гильзу с термопарой, экранизирующий гильзу стакан с отверстием ы стенке вблизи дна и электрический наг реватель . Термопарой измеряют температуру насыщенного пара,который при кипении жидкости поступает в переверну тый стакан и концентрируется в нем из-за отвода тепла к недогретой до кипения жидкости снаружи стакана. Давление -измеряют по столбу кипящей жидкости 111. Недостатком данного устройства яв ляется большая инерционность измерений. Наиболее близким к предложенноь 1у по технической сущности л достигаемому результату является устройство для измерения давления пара, содержащее корпус, чувствительный элемент в виде трубки, внешняя поверхность которого покрыта слоем капиллярного пористого материала, соединенным с резервуаром для жидкости, а внутри расположена термопара. Давление пара измеряют по равновесной температуре пар-жидкость на поверхности Ч1 вствительного элемента, т.е. на поверхности капиллярного слоя t2. Недостатком данного устройства является низкая точность измерений давления пара в процессе работы .из-за присутствия в жидкости примесей, от которых зависит равновесное давление насыщенного пара при определенной температуре жидкости. Температуру корпуса устройства и подводящего трубопровода пара во избежании конденсата пара на них поддерживают выше равновесной, поэтому происходит постоянное .испарение жидкости с поверхности чувствительного элемента за счет притока тепла от корпуса. В результате этого происходит накопление низкокипящих примесей иа 1увствительном элементе, что приводит

к смещению равновесного давления пара.

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет очистки от примесей жидкости, находящейся в слое капиллярного пористого материала трубки.

Для достижения указанной цели.внутри трубки напротив термопары установлен холодильник.

С целью уменьшения габаритов холодильника, капиллярная система на поверхности трубки имеет кольцевой разрыв со стороны противоположной месторасположения термопары относительно холодильника, а над трубкой установленэкран покрытый со стороны трубки слбем капиллярного пористого материала, соединенного со слоем пористого материала трубки.

На чертеже изображено устройство для измерения давления пара, продольный разрез i

Устройство состоит из корпуса 1, в котором размещена трубка 2. Последняя покрыта слоем капиллярного пористого материала 3, соединенным фитилем. 4 из капиллярного пористого материала с резервуаром 5 с жидкостью б (жидкой фазой пара). Внутри трубки 2 размещена термопара 7. Корпус 1 соединен патрубком 8 с системой, в которой измеряется, давление, пара. Внутри трубки 2 расположен холодильник 9 с излучающей поверхностью 10. Трубка 2 отделена от перегретой -части корпуса 1 экраном 11, поверхность которого покрыта слоем капиллярного пористого материала 12, экран содержит окна 13. Капиллярная система трубки 2 имеет кольцевой разрыв 14.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В корпусе 1 устанавливается равновесие между паром и жидкостью, находящейся в капиллярном пористом слое 3. При установлении равновесия температура пористого материала 3, трубки 2 и термопары 7 соответствует температуре насыщенного пара при установившемся давлении. Таким образом, каждому давлению соответствует определенная температура, измеряя которую, можно судить о давлении. При изменении давления пара равновесие в системе и соответственно в корпусе 1 нарушается в сторону увеличения равновесия между паром и жидкостью, часть пара сконденсируется, за счет чего повышается температура пористого слоя 3 и снова наступает равновесие. Образовавшийся конденсат по фитилю 4 стекает в резервуар 5. При изменении давления в сторону уменьшения для установления равновесия часть жидкости переходит в пар, которая компенсируется за счет притока по фитилю 4 из резервуара 5. Температуру корпуса 1 (часть корпуса, которая не покрыта слоем капиллярного пористого материала) и патрубка 8 во избежании конденсации пара на них, особенно в устройствах работающих в условиях невесомости, поддер::(ивают выше равновесной. Чтобы в ка.пиллярном пористом слое 3 трубки 2 не происходило накопление примесей в хидкости за счет притока тепла от корпуса 1, хсидкость постоянно обновляется поступлением конденсата, образовавшегося на холодильнике 9. Дополнительно трубка 2 экранируется от корпуса 1 экраном 11. Температура экрана 11 равна равновесной, так как экран if смочен жидкостью. Поток конденсата от холодильника 9 по капиллярной системе направлен в сторону термопары 7 из-за кольцевого разрыва 14, что уменьшает размеры холодильника, так к как нет утечки конденсата в другую сторону. Температуру.резервуара 5 . поддерживают ниже температуры термопары 7 с таким расчетом, чтобы:разность давлений пара в резервуаре . 5 и корпусе 1 не превышала прочности жидкой пленки в пористой капиллярной системе устройства.

Предлагаемое устройство повышает точность и стабильность измерения давления пара при наличии примеси в конденсате.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения давления- пара, содержащее полый корпус, в котором установлен чувствительный элем.ент в виде трубки, внешняя поверность которой покрыта слоем капиллярного пористого материала, соединенным с резервуаром для -жидкости, и темопару, установленную внутри трубки, отличающееся тем, что, с целью повышения -точности измерений за счет очистки от примесей жидкости находящейся в капиллярном пористом слое трубки, внутри трубки напротив термопары установлен холодильник.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов холодильника в слое капиллярного пористого материала трубки выполнена кольцевая выточка в месте установки холодильника,

а над трубкой установлен экран, покрытый со стороны трубки слоем капиллярного пористого материала, соединенного со слоем пористого материала трубки;

Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 491058 кл. G 01 L 11/00, 1973,

2.Авторское свидетельство СССР 488103, кл. G 01 L 11/00, 1973..