SU684413A1 - Устройство дл измерени температуры насыщени паров веществ - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО дл  ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

(54) НАСЫЩЕНИЯ ПАРОВ ВЕЩЕСТВ

Изобретение- относитс  к измерителной технике, а именно к устройствам дл  измерени  температуры насыщени  паров веществ, в частности, паров щелочных металлов, и может быть использовано , в основном, в исследовательной практике, в частности при высокотемпературных теплофизических и газодинамических исследовани х нестационарных процессов со щелочными металлами. Устройство можно изготовить малогабаритным и установить в исследовательской камере диаметром 20 мм. Изобретение допускает длительную эксплуатацию при высокой температуре в агрессивной среде (паров щелочныхметаллов).

Известно устройство дл  измерени  температуры насыцени  паров 1.

Однако его отличает больша  инерционность , не позвол юща  использовать его дл  измерений в нестационарных услови х.

Ближайшим техническим решением  вл етс  устройство, в котором температура насыденных паров измер етс  методом точки росы. В корпусе устройства имеетс  конденсационна  площадка, температура которой фиксируетс  термопарой. Система индикации конденсации состоит из прозрачной гл делки, источника света, фотоэлемента , реагирующего на изменение отражательной способности конденсационной площадки в момент выпадени  конденсата . Специальна  система регулирует и измер ет температуру кондеисационной площадки 2 .

Однако это устройство недостаточно надежно, что обусловлено невысокой прочностью оптической гл делки при переменной высокой температуре. Кроме того, в агрессивной среде (парах щелочных металлов) материал оптической.гл делки и прокладки сильно корродирует, поэтому устройство не приемлемо дл  длительной эксплуатации.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и коррозионной стойкости при повышенных температурах ,

:%л  этого корпус выполнен в форме цельнометаллического цилиндра, один торец которого служит конденсационной площадкой, а второй - соединен с патрубком дл  подвода паров, система дл  индикации конденсации 3, состоит из термоанемометра, введен ного в корпус через диаметрально р положенные металлокерамические гер мовводы, причем термоанемометр выполнен в виде металлической нити. Предложенна  конструкци  не тре бует использовани  оптически прозрачной гл делки. Устройство хорошо вьщерживает циклические изменени  температуры благодар  тому, что корпус изготовлен цельнометаллическим , Работа устройства основана на сп собе определени  момента конденсации пара по возникновению при конденсации направленного движени  па ра в полости устройства. На чертеже приведена схема конструкции устройства. Устройство дл  измерени  темпера туры насыщени  паров вещества содер жит цилиндрический цельнометаллический полый корпус 1, один из торцов которого герметично перекрыт стенкой 2, а другим открытым торцом он соединен с полостью датчика 3 системы, предназначенной дл  конден сации пара. Внутренн   поверхность стенки 2  вл етс  конденсационной площадкой. Снаружи стенки 2 расположена система, предназначенна  дл регулировани  температуры конденсационной площадки 5, предоставл ющей собой теплообменное устройство с нагревателем 6 и рубашкой 7, предна наченной дл  охлаждени , расположен ными на теплоотвод щем стержне 8. Стержень 8 торцом соединен со стенк 2. В стенку 2 перед торцом стержн  8 заделан спай микротермопары 9, предназначенной дл  измерени  темпе ратуры конденсационной площадки 5. В качестве чувствительного элемента датчика 3 cncTeNM, индуцирующей конденсацию, применен термоанемомет рический чувствительный элемент 10 укрепленный на держател х-электродах 11, введенных в полость датчика через высокотемпературные металлокерамические гермовводы 12. Патрубком 13 устройство подсоедин ют к контролируемому объему. В процессе измерени  температуру стенок устройства поддерживают при посто нном значении выгие максимальн возможной в конкретном случае измер ний температуры насыщени . Дл  производства замера устройством системой дл  регулировани  температуры конденсационной площадки 5 задают ; режимпостепенного понижени  температуры конденсационной площадки с температуры, превышающей температуру насыщени . При достижении при этом конденсационной площадкой темп ратуры точки росы пар начинает конденсироватьс  на ней. При этом по длине полости устройства возникает градиент давлени , обуславливающий 34 возникновение направленного движени  пара. Возникновение направленного движени  пара повыгиает скорость охлаждени  чувствительного элемента 10 датчика 3, что ведет к изменению установленных на нем измерительной частью установки электрических или тепловых параметров. Температуру конденсационной площадки в процессе замера измер ют термопарой 9, вед  ее непрерывную запись каким-либо самопишущим потенциометром . В моменты измерени  параметров датчика 3 на величину, достаточную дл  срабатывани  сигнальной системы, автоматически подаетс  на самопишущий прибор сигнал отметки времени. Искомую температуру конденсации, соответствующую температуре конденсационной площадки при начале конденсации, определ ют в момент, когда произведена отметка времени на кривой изменений температуры конденсационной площадки , /(айденна  температура конденсации соответствует по градуировочной кривой температуре насьлшени  . Так,например, дл  измерени  температуры насыщени  при испытани х в паре рубиди  в пределах давлени  от 5 до 30 мм рт.ст., достаточно температуру стенок устройства поддерживать при 450°С. Температуру чувствительного элемента при этом устанавливают при бОО-700 с. Выбраны следующие материалы элементов устройства. Гермовводы 12 должны быть изготовлены из окиси алюмини  высокой степени чистоты, манжеты герковводов - из железоникелевого сплава с содержанием никел  42%; сплав должен быть совместим по термическому коэффициенту расширени  с плотноспеченной керамикой из чистого алюмини , термоанемометрический чувствительный элемент - из вольфрама , материал остальных деталей хромоникелева  сталь с содержанием хрома 18%, никел  10%, титана до 1%, остальное - железо. Исполнение корпуса устройства цельнометаллическим позвол ет выполнить устройство повышенной надежности и коррозионной стойкости при высокой температуре в услови х длительной непрерывной работы устройства в агрессивной среде, позвол ет выполнить устройство малогабаритным , допускающим размещение его в рабочей зоне исследовательской установки в цилиндрической полости диаметром 20-25 мм. Изобретение позволит расширить возможности технических средств исследований в установках при высокотемпературных теплофизических, физико-химических исследовани х и газодинамических исследовани х

нестационарных процессов в средах, содержащих пары щелочных металлов.

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  температуры насыщении паров веществ, например щелочных металлов, по методу точки росы, содержащее корпус с патрубком дл  подвода паров и конденсационной площадкой,систему дл  регулировани  и измерени  температуры площадки и систему дл  индикации конденсации, измерительного устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и коррозионной стойкости при повьпиенных температурах , корпус выполнен в форме

7

цельнометаллического цилиндра, один торец которого служит конденсационной площадкой, а второй - соединен с патрубком дл  подвода паров, система дл  индикации конденсации состоит из термоанемометра, введенного в корпус через диаметрально расположенные металлокерамические гермовводы .

2. Устройство по п.1, отличающеес  тем, что термоанемометр выполнен в виде металлической нити.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

5 ( 516950, кл.С 01 N 25/02, 1974.

2.Патент США 2697933, кл.73-17, 1961.

13

П

- I Хлвдоагент