Ячейка для измерения давления в камерах высокого давления

О П И С А Н И Е ц 505%5ИЗОБРЕТЕН Йя Сааз Саветских Социалистических Респ 1 блик(23) ПриоритетОпубликовано 05,03,76, В-,ете,гь0Дата опубликования описания 13.05,76 5) Ч 1(чб 011. 11,00 Государственый комитет Совета Министров СССР(71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР(54) ЯЧЕЙКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРАХ ВЫСОКОГО ДАВА ЕН ИЯИзобретение относится к устройствам для измерения давления в камерах высокого давления и может использоваться как при синтезе сверхтвердых материалов, так и при различых исследованиях.Известна ячейка для измерения высокого давления, состоящая из корпуса, выполненного из электроизоляционного материала, например хлористого серебра, внутри которого помещены в виде цилиндриков реперные материалы, скачкоооразно изменяощие свой объем при определенных давлениях, а по наружной поверхности корпуса в специальной винтовой канавке намотана манганиновая проволока.Принцип действия известной я сйки следующий.При еагружснии каме 1 эь В 1 сокого давления сопротивление манганинового датчика возрастает с повышением давления до тех пор, пока не будет достигнуто давление перехода одного из эталонных вкладышей. В этой точке объем вкладыша внутри корпуса изменяется скачком и сама манганиновая катушка реагирует на внезапное локальное изменение давления понижением сопротивления. Зависимость сопротивления от истинной величины давления имеет вид отрезков, разделенных спадами сопротивления, с почти линейным ростом сопротивления, Такую зависимость можно экстраполировать до необходимого рабочего давления.Однако точность измерения давления с помощью известной ячейк." невелика, так как 5 при изменении ооъема одного из реперныхматериалов скачок электросопротивленпя манганина происходит с запаздыванием, ввиду вязкости передающих давление твердых веществ.10 Для того, чтобы обьемные скачки реперных материалов надежно фиксировались манганиновым датчиком, их геометрические размеры должны быть достаточно велики, поэтому применение такой ячейки приводит к 15 уменьшению полезного объема реакционногососуда камеры, а при последующем нагреве для проведения, например, процесса синтеза, реперные материалы и хлористое серебро вступает во взаимодействие с реакционным 20 составом.Целью изобретения является повышениеточности измерения давления, уменьшение габаритов и возможность нагрева камеры после создания давления. Эта цель достигается 25 тем, что в ячейке манганиновый датчик давления выполнен в виде плоской спирали, один конец которой соединен через отверстие в корпусе с деталями камеры высокого давления, а другой - с изолированным электровы 30 водом из камеры высокого давления, приэтом элемент из реперных материалов расположен в одной плоскости с манганиновымдатчиком и через отверстия в корпусе контактирует с деталями камеры высокого давления.На фиг, 1 показана ячейка высокого давления; на фиг. 2 - схема ее расположения вкамере высокого давления,На чертежах даны следующие обозначения1 - манганиновый датчик, 2 и 3 - реперныематериалы, 4 - корпус, 5 - электровывод,6 - реакционный состав, 7 - контейнер, 8 -трафитовые диски,При нагружении камеры высокого давления происходит равномерное изменение сопротивления манганинового датчика 1, которое регистрируется омметром, включенныммежду точками а и б. Измерительный ток вэтом случае проходит через электровывод 5,манганиновый датчик 1, графитовый диск 8.Одновременно производится измерение электросопротивления реперных материалов 2 и3 прибором, включенным между точками а ив, в цепь, состоящую из графитового диска 8,реперных материалов 2 и 3 электропроводного реакционного состава 6,При достижении давлений фазовых переходов реперных материалов 2 и 3 происходитскачок их электросопротивления, что фиксируется соответствующим прибором. Одновременно делается отметка на диаграмме записисопротивления манганинового датчика 1.Для экстраполирования полученной зависимости давления в камере достаточно определить сопротивление манганинового датчика1 при двух фазовых переходах реперных материалов 2 и 3,Преимущество такой ячейки заключаетсяповышенной точности измерения давления,так как фиксация начала фазовых переходови отметка этого момента на диаграмме записи сопротивления манганинового датчика 1происходит одновременно и не зависит отсвойств передающей давление среды.В используемых камерах высокого давления типа чечевица минимальный градиент давления отмечается в плоскостях, перпендикулярных оси реакционного сосуда, Поэтому плоскостная конструкция ячейки исключает влияние градиентов давления на сопротивле ние манганинового датчика 1.Поскольку в ячейке фазовые переходы реперных материалов 2 и 3 фиксируются методом измерения их электросопротивления, а не скачков объемов, то эти материалы берутся в 10 виде кусочков тонкой проволочки или пленки,что значительно уменьшает объем и габариты ячейки.Такая конструкция ячейки позволяет нагревать реакционный сосуд после создания дав ления.Нагрев реакционного состава 6 производят,увеличивая напряжение, приложенное к элементу из реперных материалов 2 и 3. При этом ток через реперные материалы 2 и 3 20 увеличивается, что приводит к их разогревуи обугливанию корпуса 4 ячейки, который становится электропроводным и обеспечивает прохождение тока нагрева через все сечение реакционного состава 6.25Формула изобретенияЯчейка для измерения давления в камерахвысокого давления, содержащая элемент из реперных материалов и проволочный мангаЗ 0 ниновый датчик давления, расположенные внепосредственной близости друг от друга в корпусе из электроизоляционного материала, отлич аю ща яся тем, что, с целью повышения точности измерения давления, умень щения габаритов и возможности нагрева камеры после создания давления, в ней манганиновый датчик давления выполнен в виде плоской спирали, один конец которой соединен через отверстие в корпусе с деталями ка меры высокого давления, а другой - с изолированным электровыводом из камеры высокого давления, при этом элемент из реперных материалов расположен в одной плоскости с манганиновым датчиком и через отверстия в 45 корпусе контактирует с деталями камеры высокого давления.505915 Ри 2 1Р оо о о о Составитель О. Полев Техред 3, Тараненко Редактор В. Фельдман Корректор Л. Котова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 987/20 Изд,253 Тираж 1068 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5