Устройство для измерения разности сверхвысоких давлений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено Об 0777 (21) 2504132/18-10 Союз Сфветскик Социалистических РеспубликС 01 1 13/02 с присоединением заявки Ио ГоеуяарственныА коннтет СССР по аман нзооретеннА н открытнА(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ СВЕРХВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ ны1) Изобретение относится к области измерительной техники и, в частности, к поршневым манометрам и может быть использовано для контроля процессов, протекающих при сверхвысоких давлениях.Поршневые манометры для измерения разности высоких давлений известНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является манометр с дифференциальным поршнем 21, в частности манометр Жоховского с измерительным 5 мультипликатором, для измерения давления 2000 кгс/см 2 и более высоких. Этот манометр содержит малый поршень, на который с одной стороны подается измеряемое сверхвысокое давление, а 20 с другой - уравновешивающее механическое усилие от большого поршня. На большой поршень подается уравновешивающая среда, давление которой в определленном масштабе, зависящем от отношения площадей большого и малого поршней, отражает давление измеряемой среды, Давление уравновешивающей среды измеряется по принци пу грузового манометра. 30 Разность сверхвысоких давленийизмеряется с помощью двух описанныхманометров, выполняющих Функцию преобразователей и дифманометра,Основными недостатками измеренияс помощью этого устройства являются:невысокая точность при измерениималых (по сравнению со статическимдавлением) разностей давлений;отсутствие непрерывности измерения вследствие необходимости ручныхопераций.Целью изобретения является обеспечение непрерывного, дистанционного измерения разностей сверхвысокихдавлений и повьпдение точности измерения малых разностей давлений,Это достигается тем, что предлагаемое устройство, содержащее дифманометр, снабжено преобразователемразности сверхвысоких давлений вразность низких давлений, содержащимпоршень и цилиндр низкого давленияи два поршня и цилиндра высокогодавления, размещенные соосно по разные стороны от поршня низкого лавления, причем в цилиндре низкого давления по обе стороны от поршня выполнены два отверстия - сопла, подключенные к источнику низкого лавле 684350ния, и два отверстия под импульсныетрубы дифманометра.Устройство состоит из серийно выпускаемого дифманометра на низкоестатическое давление с дистанционнойпередачей показаний и преобразователя разности сверхвысоких давлений,Конструкция преобразователя показана на чертеже.Преобразователь содержит цилиндр1 низкого давления с поршнем 2 низкого давления и два цилиндра 3 высокого давления с поршнями 4 высокогодавления.На цилиндре 1 низкого давленияимеются штуцера 5, с помощью которыхполости слева исправа от поршня 2соединяются с камерами фплюсф иминус дифманометра, а на цилиндрах 3 высокого давления имеются штуцера 6, с помощью которых они соединяются с импульсными линиями сверхвысокого давления. В цилиндре 1 выполнены два отверстия - сопла 7,растояние между осями которых равнодлине поршня 2, Отверстия-сопла 7подключены к источнику низкого давления.Принцин дейстния устройства заключается в следующем.Контролируемая среда при сверхвысоком давлении поступает н цилиндры3 высокого давления и давит на расположенные в них поршни 4. Усилияпоршней 4 высокого давления, пропорциональные давлениям, передаютсявстречно на поршень 2 низкого давления, который под действием результирующей силы Г = (Р- Р ) БВ( ЯВ- площадь сечения поршня 4 высокого давления 1(Р 2-Р 1) - контролируемая разность давлений) может перемещаться в цилиндре 1 низкого давления,40 45 50 55 60 ФПри перемещении поршня 2 низкого давления его кромки перекрывают левое или правое (в зависимости от направления движения поршня 2) отверстия-сопла 7 в стенке цилиндра 1 низкого давления. Вследствие этого увеличивается гидравлическое сопротивление для выхода среды, перетекающей в цилиндр 1 низкого давления через зазор между соответствующими поршнем 4 и цилиндром 3 высокого давления. Справа и слева от поршня 2 низкого давления создается разность давлений, величина которой зависит от положения поршня 2. Движение поршня 2 низкого давления прекращается, когда возникшая разность давлений уравновесит результируюцую механическую силу, действующуюсо стороны поршней 4 высокого давления. В положении равновесия разность дав 5 О 15 20 25 ЗО 35 лений на поршне 2 низкого давления будет удовлетворять уравнению(Р -Р )5 (Р -Р )92 1 н 2 1 В ( Ян-площадь сечения поршня 2 низкого давления; ( Р - Р ) - разность давлений на поршень 2 низкого давления).Так как полости цилиндра 1 низкого давления справа и слева от поршня 2 сообщаются отверстиями"сопламн с линией низкого давления (например с линией всасывания компрессора 1 каскада), то измерение разности данлени 1 на поршне 2 может производиться серийным дифманометром на низкое статическое давление с дистанционной передачей показаний. Разность сверхвысоких давлений, которую требуется контролировать, находят умножением на постоянный коэффициент показаний дифманометра, иэмеряюцего разность давлений на поршне 2 низкого давления.Применение предлагаемого устройства позволяет понысить точность и сократить трудоемкость исследований по созданию центробежного компрессора сверхвысокого давления и тепло- обменной аппаратуры сверхвысокого давления.Оно может быть использовано на промышленных установках, в которых применяются сверхвысокие давления, н частности установках для производства полиэтилена, что позволит провести дальнейшие работы по совершенствованию систем автоматизации.Формула изобретенияУстройство для измерения разностисверхвысоких давлений,содержацее диф.манометр,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью обеспечения непрерывности измерения и повышения точности измерения малых разностей давлений,оно снабжено преобразователем разности сверхвысоких давлений, содержащим поршень и цилиндр низкого давления и два поршня и цилиндра высокого давления, размещенные сооснопо разные стороны от поршня низкогодавления, причем в цилиндре низкогодавления по обе стороны от поршнявыполнены два отверстия - сопла,.подключенные к источнику низкого давления, и дна отнерстия под импульсныетрубки дифманометра.Источники информации,принятые но внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 146557, кл. 6 01 Ь 13/02, 1959.2. Циклис Д.С. Техника фиэикохимических исследований при высокихи сверхвысоких давлениях. М.,1965, с.145-146 (прототип),4 5 лиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,3НИИПИ Гопо дела35, Моск Составитель О.Полев Техред С.Мигай Корректор В. Бутяг Тираж 1090 Поарственного комитета ССэобретений и открытий Ж, Раушская наб., д