Устройство для определения скоростии Об'ЕМА ВыдЕляющиХСя гАзОВ Советский патент 1981 года по МПК G01P5/00 

Изобретение относится к измерению параметров движения и может быть использовайо для исследования или автоматического контроля процессов газовьщелений в лабораторных и производственных условиях из жидкостей и твер дых тел как под действием избыточного давления, так и разрежения. По основному авт. св. t 618680 известно устройство для определения ско рости и объема выделяющихся газов, выполненное в виде измерительной камеры, измерительного преобразователя давления и регистратора, при этом измерительный преобразователь выполнен в виде золотникового элемента, к выходу которого подключены измерительная камера и через преобразователь давления - триггер с раздельными входами, при этом выход триггера соединен с входами частотомера, счетчика импульсов и с входом исполнительного механизма золотникового элемента. Для определения скорости и объема выделяющихся газов из жидкостей, твердых тел и т.д., под действием избыточного давления или разрежения в начальный момент времени необходимо в измерительную камеру подать постоянное давление или разрежение, при котором производится анализ. Это устройство позволяет производить измерения с достаточно высокой точностью только при давлении близком к атмосферному l Цель изобретения - повышение точности измерения при давлениях различного уровня. Цель достигается тем, что устройство снабжено источником постоянного давления, камерой с анализируемым веществом и двухходовым краном, причем входы золотникового элемента соединены друг с другом через двухходовой кран, при этом один из входов подключен к преобразователю давления, выполненному в виде дифференциального манометра, и к источнику постоянного давления, а другой - к камере с анализируемьв4 продуктом. На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Устройство для определения скорости и объема выделяющихся газов состоит из золотникового элемента 1, к каналу 2 которого присоединена камера 3 постоянного давления и вход 4 крана 5. Вход 6 крана 5 подключен к штуцеру 7 камеры и к входу 8 золотникового элемента 1. К входу 9 золотникового элемента 1 подключена измерительная камера 10 и вход 11 дифференциального преобразователя 12 давления, вход 13 которого подключен к камере 3 постоянного давления. Выходы преобразорателя 12 давления подключены к соответствующим входам тригера 14 с раздельными входами. Выход триггера 14 присоединен к входу частотомера 15 и к счетчику 16 импульсов, а также соединен с входом исполнительного механизма 17 ЗОЛ9ТНИКОВОго элемента 1. Канал 18 золотника 19 соединяет канал 9 с каналом 2 или 8.

Устройство для определения скорости и объема вьщеляющихся газов работет следующим образом.

Рассмотрим принцип действия устройства, работающего в режиме измерения параметров газовыделений из жидкости, при подаче на ее поверхность разрежения. В начальный момент времени канал 8 золотникового элемента 1 соединен через вход 9 с измерительной камерой 10 и с входом 11 преобразователя 12 давления. Газовыделения в начальный момент отсутствуют . Поворотом крана 5 кратковременно сообщают вход 8 золотникового элемента 1 с камерой 3 постоянного давления, производя тем самым подачу в камеру. 7 с анализируемой жидкостью давления, при котором необходимо провести измерения. После создания над поверхностью жидкости разрежения требуемого уровня давления, кран 5 переводят в положение, при котором каналы 2 и 8 отсоединяются друг от друга, начинается процесс газовьщелений. При выделении газов из жидкости разрежение в системе уменьшается. На входы преобразователя 12 давлений, выполненного в виде дифференциального манометра, поступает разность давлений ДР, абсолютная величина которого растет с увеличением количества выделившихся газов. Ка только ДР на входе преобразователя 12 давления достигнет некоторого максимального значения, определяемого настройкой преобразователя 12, на выходе его появляется сигнал, переводящий триггер 14 в состояние с единичным выходом. Этот сигнал поступает на вход исполнительного механизма 17, который при этом перемещает золотник 19, соединяя канал 2 с каналом 9. Происходит разгрузка, емкости 10 в камеру постоянного давления, т.е. происходит заряд емкости 10 до начального давления, а вместе с этим и выброс выделившихся газов.

После того, как в емкости 10 давление достигает заданного значения, определяемого настройкой преобразователя 12, триггер 14 срабатывает. На его выходе появляется сигнал нулевого уровня, которым золотниковый элемент переводится в начальное состояние, т.е. камера 7 соединена с камерой 10 через каналы 8, 18 и 9. Внов начинается процесс заполнения емкости 10 выделившимися газами. Процесс заполнения происходит аналогично рассмотренному выше.

Скорость газовьщелений W в устройстве определяют по частоте переключений триггера 14, которая измеряется частотомером 15 и связана со скоростью газовыделения зависимостью

RT

W,

(Я)VuP

где R - газовая постоянная; Т - температура V - объем камеры 10;

, -Р,, зона нечувствительности дифференциального преобразователя 12 давлений; Р. - верхний предел срабатывания преобразователя 12 давлений; Р - нижний предел срабатывания преобразователя 12 давлений, являющийся Зсщанным давлением, при котором производится измерение.

Количество выделившегося газа определяется числом импульсов п, поступивших на счетчик 16 импульсов. Количество импульсов п связано с количеством выделившихся газов в соотношением вида:

- Информация об измеряемых параметрах на выходе устройства представлена в виде последовательности прямоугольных импульсов, частота следования которых пропорциональна скорости газовыделений, а количество импульсов пропорционально количеству выделившегося газа.

Для исключения влияния изменения температуры на показания измерительного устройства камеры 3, 7 и 10, золотниковый элемент и соединительные трубки помещаются в термостат (не показано) .

Данным устройством, из-за его конструктивных особенностей, можно производить измерения параметров газовьщелений при давлениях различного уровня, как выше атмосферного, так и ниже атмосферного. Повышение точности и чувствительности измерений происходит за счет подачи начального давления в измерительную камеру и сосуд с контролируемой жидкостью.

Формула изобретения

Устройство для определения скорости и объема вьщеляющихся газов по авт. св. № 618680, - о т,л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений при давлениях различного уровня, оно снабжено источНИКОМ постоянного давления, камерой с анализируемым веществом и двухходовым краном, причем входы золотникового элемента соединены друг с другом через двухходовой кран, при этом один из входов подключен к источнику постоянного давления и к преобразователю давления, выполненного в ви

ре дифференциального манометра, а второй - к камере с анализируемым в§ществом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 618680, кл. G 01 Р 5/00, 1977 (прототип) .

t