RU2024828C1

RU2024828C1 - Meter of vapor pressure in gases and atmosphere

Info

Publication number: RU2024828C1
Authority: RU
Inventors: Х.-М.Х. Байсиев
Original assignee: Государственное предприятие - Научно-производственный центр "Антиград"
Priority date: 1991-04-01
Filing date: 1991-04-01
Publication date: 1994-12-15

Abstract

FIELD: instrumentation engineering. SUBSTANCE: meter has U-shaped tube 2 partially filled with liquid, gas sampler 8 whose output end is connected to one of knees of U-shaped tube. Meter has also cylindrical vessel 13 with two bypass branches 17 and 18 one of which is connected through cock 19 to working space of device 8 in its upper part, and other branch is connected to working space in its lower part. Lower branch has cock 21 used to pass gas through space of vessel 13. Placed inside vessel is moisture-sensitive member 14 made in form of porous layer arranged between two perforated partitions 15,16. Left-hand knee of U-shaped tube 2 has three-way cock 7 and tube 6 connecting, through cock, left-hand and right-hand knees. Upper cock 19 is also of three-way type and is provided with suction out branch 20. Meter has measuring rule 1 to read difference in oil levels in tube knees. EFFECT: simplified design, cut down duration of measuring cycle. 1 dwg

Description

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения парциального давления водяного пара в газах и атмосфере. The invention relates to instrumentation and can be used to determine the partial pressure of water vapor in gases and atmosphere.

Известны различные устройства для измерения давления водяного пара в газах и атмосфере, недостатком которых является низкая надежность и недостаточно высокая точность измерения. There are various devices for measuring the pressure of water vapor in gases and the atmosphere, the disadvantage of which is low reliability and insufficiently high measurement accuracy.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является измеритель давления пара в газах и атмосфере, содержащий частично заполненную жидкостью U-образную трубку, устройство для отбора газа в виде цилиндра с поршнем, надпоршневая полость которого подключена к одному из колен U-образной трубки, и влагочувствительный элемент. The closest in technical essence to the claimed object is a vapor pressure meter in gases and atmosphere, containing a partially filled U-shaped tube, a gas sampling device in the form of a cylinder with a piston, a supra-piston cavity which is connected to one of the elbows of the U-shaped tube, and moisture sensitive element.

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции и относительно высокая продолжительность цикла измерения, что обусловлено значительной продолжительностью диффузионного процесса переноса пара из мерного отсека к электрохимическому элементу. A disadvantage of the known technical solution is the design complexity and the relatively high duration of the measurement cycle, which is due to the significant duration of the diffusion process of vapor transfer from the measuring compartment to the electrochemical cell.

Целью изобретения является упрощение конструкции и сокращение продолжительности цикла измерения. The aim of the invention is to simplify the design and reduce the duration of the measurement cycle.

Цель достигается тем, что известный измеритель, содержащий частично заполненную жидкостью U-образную трубку, устройство для отбора газа в виде цилиндра с поршнем, надпоршневая полость которого подключена к одному из колен U-образной трубки, и влагочувствительный элемент, снабжен сосудом с двумя перепускными патрубками, при этом один из патрубков подключен к надпоршневой полости цилиндра через введенный кран, а другой патрубок подключен к подпоршневой полости цилиндра через введенный первый трехходовой кран с отсасывающим патрубком, при этом влагочувствительный элемент выполнен в виде пористого слоя химического вещества и размещен внутри сосуда между перепускными патрубками, а колено U-образной трубки подключено к надпоршневой полости цилиндра через введенный трехходовой кран, связанный посредством введенной соединительной трубки с другим его коленом. The goal is achieved by the fact that the known meter containing a partially filled with liquid U-shaped tube, a gas sampling device in the form of a cylinder with a piston, a supra-piston cavity which is connected to one of the elbows of the U-shaped tube, and a moisture-sensitive element, is equipped with a vessel with two bypass pipes wherein one of the nozzles is connected to the piston cavity of the cylinder through the introduced valve, and the other nozzle is connected to the piston cavity of the cylinder through the introduced first three-way valve with a suction nozzle, when In this case, the moisture-sensitive element is made in the form of a porous layer of a chemical substance and is placed inside the vessel between the bypass pipes, and the elbow of the U-shaped tube is connected to the supra-piston cavity of the cylinder through an inserted three-way valve connected by means of the inserted connecting tube to its other elbow.

Наличие новых отличительных признаков в измерителе позволяет упростить его конструкцию и существенно сократить продолжительность цикла измерения. The presence of new distinctive features in the meter allows you to simplify its design and significantly reduce the duration of the measurement cycle.

На чертеже представлен общий вид измерителя давления паза в газах и атмосфере. The drawing shows a General view of a pressure meter groove in gases and atmosphere.

Измеритель содержит измерительную линейку 1 с U-образной трубкой 2, частично заполненной манометрической жидкостью 3. Левое колено 4 трубки 2 в верхней части соединено с правым коленом 5 посредством соединительной трубки 6. На стыке соединительной трубки 6 с левым коленом 4 установлен трехходовой кран 7. Левое колено 4 подключено к устройству для отбора газа 8, выполненному в виде шприца, внутри которого установлен перемещающийся вдоль оси поршень 9 с уплотнительным кольцом 10. Поршень 9 прикреплен к штоку 11. Устройство 8 в верхней части содержит другое уплотнительное кольцо 12, обжимающее шток 11 по его периметру с целью обеспечения герметичности. Измеритель содержит цилиндрический сосуд 13, внутри которого размещен влагочувствительный элемент 14, ограниченный сверху и снизу перфорированными перегородками 15 и 16. Влагочувствительный элемент выполнен в виде пористого слоя из насыпных гранул влагопоглощающего вещества, например селикагеля. Сосуд 13 содержит перепускные патрубки 17 и 18, один из которых (верхний) подключен к рабочему объему шприца 8 в верхней ее части, а другой патрубок 18 подключен к нему в нижней ее части. Верхний патрубок 17 содержит трехходовой кран 19 с отсасывающим патрубком 20, а нижний патрубок 18 содержит обычный кран 21. The meter contains a ruler 1 with a U-shaped tube 2 partially filled with gauge fluid 3. The left elbow 4 of the tube 2 in the upper part is connected to the right elbow 5 by means of a connecting tube 6. At the junction of the connecting tube 6 with the left elbow 4 there is a three-way valve 7. The left elbow 4 is connected to a device for gas sampling 8, made in the form of a syringe, inside of which a piston 9 moving along the axis is installed with a sealing ring 10. A piston 9 is attached to the rod 11. The device 8 in the upper part contains ugoe sealing ring 12, the stem 11 is crimped along its perimeter to ensure the tightness. The meter contains a cylindrical vessel 13, inside of which a moisture-sensitive element 14 is placed, bounded above and below by perforated partitions 15 and 16. The moisture-sensitive element is made in the form of a porous layer of bulk granules of a moisture-absorbing substance, for example, silica gel. The vessel 13 contains a bypass pipe 17 and 18, one of which (upper) is connected to the working volume of the syringe 8 in its upper part, and the other pipe 18 is connected to it in its lower part. The upper pipe 17 contains a three-way valve 19 with a suction pipe 20, and the lower pipe 18 contains a conventional valve 21.

В исходном положении поршень 9 находится в верхнем крайнем положении. При этом сосуд 13 с помощью кранов 19 и 21 подключен к шприцу, а U-образная трубка 2 с помощью крана 7 отключена от шприца 8, при этом левое 4 и правое 5 колена шприца соединены друг с другом, а также с исследуемым газом. Уровень масла 3 в коленах 4 и 5 находится на нулевом уровне по шкале отсчета линейки 1. Перед измерением внутри сосуда 13 необходимо создать давление, численно равное давлению исследуемой газовой среды. С этой целью, вращая кран 19, перекрывают патрубок 17 и полость шприца 8 подключают к отсасывающему патрубку 20. Одновременно, вращая кран 7, перекрывают трубку 6 и левое колено 4 U-образной трубки 2 подключают к шприцу 8. При этом масло 3 в колене 4 переместится вверх на некоторый уровень, так как давление в сосуде 13 не равно давлению исследуемой среды, поскольку пар в сосуде 13 поглощен влагочувствительным элементом 14. Для выравнивания давления в сосуде 13 с давлением внешней исследуемой среды поршень 9 перемещают вниз до тех пор, пока уровень масла в коленах 4 и 5 не установится на нулевой отметке по шкале отсчета линейки 1, что будет свидетельствовать о том, что давление в сосуде 13 соответствует давлению исследуемой среды. После этого, вращая кран 21, сосуд 13 отключают от шприца 8. После осуществления указанных операций устройство готово к работе. In the initial position, the piston 9 is in the upper extreme position. At the same time, the vessel 13 is connected to the syringe using the taps 19 and 21, and the U-shaped tube 2 is disconnected from the syringe 8 using the valve 7, while the left 4 and right 5 of the syringe elbow are connected to each other, as well as to the test gas. The oil level 3 in the elbows 4 and 5 is at zero level on the scale of the ruler 1. Before measuring inside the vessel 13, it is necessary to create a pressure that is numerically equal to the pressure of the investigated gas medium. To this end, rotating the valve 19, block the pipe 17 and the cavity of the syringe 8 is connected to the suction pipe 20. At the same time, rotating the valve 7, block the pipe 6 and the left elbow 4 of the U-shaped tube 2 are connected to the syringe 8. In this case, the oil 3 in the elbow 4 will move up to a certain level, since the pressure in the vessel 13 is not equal to the pressure of the medium under study, since the vapor in the vessel 13 is absorbed by the moisture-sensing element 14. To equalize the pressure in the vessel 13 with the pressure of the external medium under study, the piston 9 is moved down until the level oil in Olenev 4 and 5 are not set to the zero mark on the scale line of the reference 1, which would indicate that the pressure in the vessel 13 corresponds to a pressure medium under investigation. After that, rotating the valve 21, the vessel 13 is disconnected from the syringe 8. After the implementation of these operations, the device is ready for operation.

При измерении давления пара в газовой среде, вращая кран 7, левое 4 и правое 5 колена U-образной трубки 2 подключают к шприцу 8, а поршень 9 переводят в верхнее крайнее положение. Затем с помощью отсасывающего устройства (не показано) исследуемая газовая среда через открытый конец правого колена 5 и трубку 6 прокачивается через полость шприца 8. После отбора газовой среды, вращая кран 19, перекрывают доступ газа из полости шприца 8 в патрубок 20 и сосуд 13. Затем отключают U-образную трубку 2 от шприца 8, вращая кран 7. При этом колена 4 и 5 трубки 2 соединены друг с другом через трубку 6. После этого с помощью кранов 19 и 21 сосуд 13 подключают к шприцу 8. При этом отсасывающий патрубок должен быть перекрыт. Затем, перемещая поршень 9 из верхнего крайнего положения в нижнее и наоборот, исследуемый газ пропускают через пористый слой влагочувствительного вещества. При этом водяные пары, содержащие в исследуемом газе, поглощаются этим слоем и давление в замкнутой системе сосуд - шприц падает на некоторую величину, характеризующую давление пара в исследуемой газовой среде. Для измерения этого давления достаточно с помощью крана 7 левое колено 4 подключить к шприцу 8, перекрыв при этом предварительно трубку 6. После этого по шкале отсчета линейки 1 определить разность уровней масляного столба в коленах 4 и 5 U-образной трубки, характеризующую искомое давление пара в исследуемой среде. When measuring vapor pressure in a gaseous medium, rotating the valve 7, the left 4 and right 5 of the elbow of the U-shaped tube 2 are connected to the syringe 8, and the piston 9 is transferred to the upper extreme position. Then, using a suction device (not shown), the test gas medium through the open end of the right knee 5 and the tube 6 is pumped through the cavity of the syringe 8. After taking the gas medium, turning the valve 19, the gas is blocked from the cavity of the syringe 8 into the pipe 20 and the vessel 13. Then disconnect the U-shaped tube 2 from the syringe 8, rotating the valve 7. In this case, the elbows 4 and 5 of the tube 2 are connected to each other through the tube 6. Then, using the taps 19 and 21, the vessel 13 is connected to the syringe 8. At the same time, the suction nozzle must be blocked. Then, moving the piston 9 from the upper end position to the lower one and vice versa, the test gas is passed through a porous layer of a moisture-sensitive substance. In this case, water vapor containing in the test gas is absorbed by this layer and the pressure in the closed vessel – syringe system drops by a certain amount characterizing the vapor pressure in the test gas medium. To measure this pressure, it is enough to connect the left elbow 4 to the syringe 8 with the help of a valve 7, having previously blocked the tube 6. After that, on the scale of the ruler 1, determine the difference in the levels of the oil column in the elbows 4 and 5 of the U-shaped tube characterizing the desired vapor pressure in the studied environment.

Claims

VAPOR PRESSURE METER IN GASES AND ATMOSPHERE containing a V-shaped tube partially filled with liquid, a gas sampling device in the form of a cylinder with a piston, a supra-piston cavity of which is connected to one of the elbows of the V-shaped tube, and a moisture-sensitive element, characterized in that, with In order to simplify the design and reduce the duration of the measurement cycle, it is equipped with a vessel with two bypass nozzles, while one of the nozzles is connected to the supra-piston cavity of the cylinder through the inserted valve, and the other nozzle is connected to the supporting port. the cylinder cavity through the introduced first three-way valve with a suction nozzle, while the moisture-sensitive element is made in the form of a porous layer of a chemical substance and placed inside the vessel between the bypass nozzles, and the elbow of the V-shaped tube is connected to the nadporshne cavity of the cylinder through the introduced second three-way valve connected by inserted connecting tube with its other elbow.