SU934387A2 - Устройство дл определени скорости и объема выдел ющихс газов - Google Patents

Description

(З) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ И ОБЪЁМА ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ГАЗОВ . . Изобретение относитс  к измереТшюч параметров движени  и может быть использовано дл  исследовани  или автоматического контрол  процессов газовыделений из жидкостей и твердых тел как под действием избыточного давлени так и разрежени  в лабораторных и про изводственных услови х. По основному авт. св. № 83857 известно устройство дл  определени  скорости и объема выдел емых газов, состо щее из измерительной камеры, измерительного преобразовател  давлени , частотомера, счетчика импульсов, исполнительного механизма, камеры посто нного давлени , камеры с анализируемым веществом, золотникового элемента и двухходового крана, при этом измерительный преобразователь содержит золотниковый элемент, к выходу которого подключена измерительна  камера и через преобразователь давлени  - триггер с раздельными входами, а выход триггера соединен с входами частотомера, счетчика импульсов и исполнительного механизма золотникового элемента, причем входы золотникового элемента соединены друг с другом через двухходовой кран, а один из них подключен к преобразователю давлени  , выполненному в виде дифференциального манометра, и к источнику посто нного давлени , а другой вход к камере с анализируемым веществом, причем камера посто нного давлени , камера с анализируемым веществом, измерительна  камера, золотниковый элемент и подвод щие трубки помещены в термостат 1}. Колебани  температуры газа в измерительной камере соединительных трубках и золотниковом элементе снижают точность измерени  параметров газовыде енйй . Процесс заполнени  газами измерительной камеры идет относительно длительное врем , процесс сброса газа из измерительной камеры в камеру посто нного давлени  протекает быстро.

Термостат выравнивает температуру газа, поступающего из камеры с анализируемым веществом через золотниковый элемент, соединительные трубки в измерительную камеру. При сжатии газа до некоторого давлени  и выпуске его в емкость низкого давлени  газ охлаждаетс  на величину, определ емую интегральным эффектом Джоул -Томсона. Таким образом,- при каждом сбросе газА из измерительной камеры газ охлаждаетс , охлажда  темсамым измерительную камеру, соединительные трубки и золотниковый элемент. При большой переключени  температура измерительной камеры, соеднительных трубок быстро падает и термостат не успевает поддерживать температуру.

Недостатком устройства  вл етс  наличие ошибки в определений параметров газовыделений, обусловленна  колебанием температуры в измерительном тракте устройства.

Цель изобретени  - повышение точности определени  скорости и объема выдел ющихс  газов. .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дополнительно содержит электрический нагреватель, реле и источник питани , причем элeкfpическ«й нагреватель выполнен охватывающим золотниковый элемент, подвод щие трубки и(измерительную камеру, источник питани  через нормально открытые контакты; реле соединен с элекТ рическим нагревателем, а обмотка управлени  реле подключена к выходу триггера.

На чертеже приведена схема устройства дли определени  скорости и объема выдел ющихс  га зрв.

УстрЬйство дл  определени  скорости и объема выдел ющихс  газов сЬстоит , из золотникового элемента 1, к каналу 2 которого присоединена камера 3 посто нного давлени  и вход Л двухходового крана 5 второй вход 6 которого соединен с камерой 7 с анализи руемым веществом и с каналом 8 золотникового элемента 1, К каналу 9 зоЛотниковЬго элемента 1 подключена измерительна  камера 10 и входом 11 дифференциальный манометр (преобразователь давлени ) 12, вход 13 которого подключен к камере посто нного давлени  3. Выходы преобразовател 

12 подключены к соответствующим входам триггера 1А с раздельными входами , выход которого присоединен к входам частотомера 15, счетчика 16 импульсов и исполнительного механизма

17золотникового элемента 1. Канал

18золотника 19 соедин ет канал 9 с каналом 2 или 8.

Золотниковый элемент 1, кран 5 и измерительна  камера 10 помещены в термостат 20. Электрический нагреватель 21, выполненный, например, из проволоки, охватывает золотниковый элемент 1, измерительную камеру 10 и соединительные трубки. Реле 22 имеет управл ющую обмотку 23 и два нормально oткpыtыx контакта 24 и 25. Источник 26 питани  состоит из батафеи 27 и переменного резистора 28. . Устройство работает следующим образом .

Рассматриваетс  действие устройства в режиме измерени  параметров газовыделений при заданном давлении. В начальный момент времени канал 8 золотникового элемента 1 соединен через канал 9 с измерительной камерой 10 и с входом 11 преобразовател  12 давлени . Газовыделенй  отсутствуют. Поворотом крана 5 кратковременно сообщ&ют канал 8 золотникового элемента 1 с камерой 3 посто нного давлени , производ  тем самым подачу в камеру 7 с анализируемым веществом давлени , при котором необходимо произвести измерени . Затем кран 5 перевод т в положение, при котором каналы 2 и 8 сообщаютс  друг с другом.

Начинаетс  проЦеСс газовыделений. Ври выделении газов возрастает давление в камере 10. На преобразователь 1 поступает разность давлений .ДР 1 з Как только величина АР достигнет некоторого максимального значени , определ емого настройкой П{)е6бразовател  12, на выходе преобразовател  12 по витс  сигнал, перевод щий триггер 1 в состо ние с е/:Йнйчным выходом. Этот сигнал поступает на вход исполнительного механизма 17 который при этом перемещает золотник 19, соедин  .канал 2 с каналом 9. Происходит разгрузка камеры 10 в камеру 3 посто нного давлени , т.е. происходит зар д камеры 10 до начального давлени , а вместе с этим и выброс выделившихс  газов.

593 3876

Claims (1)

1. Сброс газов из камеры 10 происхо- ем Р газ охлаждаетс  на величину, дит значительно быстрее, чем заполне- определ емую интегральнь1м эффектом ние. После сброса срабатывает преобразователь 12: на его выходе по вл  етс  сигнал, перевод щий триггер ft в нулевое состо ние. Поэтому исполнительный механизм 17 переведет золотник 19 и соединит камеру 7 через каналы 8, 18 и 9 с камерой 10. Вновъ начинаетс  процесс заполнени  камеры 10 выдел ющимис  газами. О скорости газовыделений W в устройстве суд т по частоте Ш п рёключенйй триггера 1, котора  измep etc частотомером 15 и св зана со скоростью газовыделений зависимостью (Rtz- РЗ) V где V - обгем камеры 10; Т - абсолютна  температура газа в камере 10;, Р - газова  посто нна . Количество б выделившихс  газов св зано с количеством N импульсов триггера 1, которое измер етс  смет чиком 16 следующей зависимостью ( P-ll- Р) V о Информаци  об измер емых параметрах газовыделений на выходе устройства представлена в виде последовательности пр моугольных импульсов, частота следовани  которых пропорциональна скорости газовыделений, а количество импульсов пропорциональ но количеству выделиэшегос  газа. Из формул (1) и (2) следует, что при колебании температуры газа в камере 10 ( ) возникает ошибка при определении искомых величин W и . Колебани  Температуры происходит вследствие отличи  температуры газа в камере 7 (Тт) от температуры газа в камере 10 () и охлаждени  газа из-за резкого сброса давлени 4 В камере 7 с анализируемым вещест вом температура Таза определ етс  свойствами химической реакции, fipoтекающей с газовыделени ми. Стабилизаци  температуры JT с помощью термостата не всегда целесообразна вследствие возможности внесе ни  возмущени  на ход, например, химической реакции. При сжатии газа до давлени  (2. и выпуске его в камеру 7 с давлениДжоул -Томсона . (2) J(-|f},dp, (3) V-Ло t , f-f где.Т. , Т - температуры газа в камере 10 при заполнении . камеры и сброса газа соответственно; I - энтальпи  газа. Дл  газов, подчин ющихс  уравнению Ван-дер-Ваальса Ш ,(2о|)Кт)-Ь Wll Р W где г, b - константы уравнени  Ван-дер-Ваальса; Ср- мол рнз  тег.лоемкость газа при посто нном давлении . Дл  более точной стабилизации температуры газа в камере 10 в предлагаемом устройстве использован дополнительный электронагреватель 21, реле 22 и источник 26 питани . В момент сброса саза из камеры 10 триггер 1 выдаёт единицу, котора  поступает на управл ющую обмотку 23 реле 22. Реле 22 срабатывает и замыкает нормально открытые контакты 2 и 2-5. Наппр жение от источника 26 питани  через замкнутые контакты 2k и 25 поступает на электрический нагреватель 21, который выполнен, например , в виде проволоки, наматываемой с определенным шагом на камеру 10, соединительные трубки и золотниковый Элемент 1. Таким образом, при каждом сбросе газа подаетс  тепловой импульс, величина которого равна количеству тепла, Тер емого при сбросе газа. Требуема  величина теплового импульса выставл етс;  с помощью движка переменного резистора 28, Увеличение точности измерени  параметров газовыделени  происходит за счет более точной стабилизации температуры газа в измерительной камере 10. Более точна  стабилизаци  температур ры Tf0 происходит вследствие того, что компенсируетс  вли ние возмуща «дего фактора. Формула изобретени  Устройство дл  определени  скороси и объема выдел ющихс  газов по авт..