Способ измерения давления газа

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВИ(088.8) елам изобретении и втхаытий та опубликования описания 17.07.8. Н. Неф Московский ордена Ленина и ордена Знамени государственный университет и(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛ г асти изме способам зовая постоянслеенно измеряратуры датициенте тепй связан с ющим соот-удел ьн естно, что величины от давлени лений под я плотно ть газа.м диапазоне давактически не затом же интерва- равнению ироко ленни висят ле да я, а риняется %7 =1 М Изобретение относится к обл рительной техники в частности к измерения давления газов.Известны способы измерения давления газа на основе измерения тепловых характеристик исследуемого газа 1.Известен также способ измерения дав 5 ления газа, основанныи на измерении его тепловых характеристик, заключающийся в размещении нагреваемого датчика в исследуемом газе 2,Недостатками известного решения являются: низкая точность измерения давлений в пределах от 10 до 50 мм рт.ст., узкий диапазон измеряемых давлений, так как используется стационарный нагрев датчика, при котором невозможно судить о скорости измерения температуры датчика, 15Целью изобретения является устранение указанных недостатков.Поставленная цель достигается тем, что датчик подвергают нестацион ар ному нагреву, определяют скорость изменения еготемпературы, по которой судят о тепловой З 1активности газа, а его давление определяютпо зависимости.Р ) де Р -давление газа;/ -универсальная ганая;М -молекулярный вес газа;С -удельная теплоемкость;А-коэффициент теплопроводности;Т -абсолютная температура газа.Величина - может быть вычистлена или определейа путем измерения в при одном известном давлении РгПредложенный способ заключается в дующем.В эксперименте непосредств ется скорость измерения темпе чика, по которой судят о коэфф ловой активности газа. которь другими свойствами газа следу ношением:3= р Х С (Ц25 формула изобретения 3 845Из выражений (3) и (2) следует формуИз формулы (1) видно, что давление газа прямо пропорционально квадрату коэффициента тепловой активности газа,Формула (1) справедлива в диапазоне давлений от 10 до 10 бар. При высоких давлениях в эту формулу необходимо ввести малые поправки, учитывающие отклонение газа от идеальности.К 1Для конкретного газа величинуС можно вычислить из табличных даннь 1 х и предлагаемый способ поэтому не требует калибровки, может применяться в качестве абсолютного.Данный способ применим и для газов, состав которых неизвестен. Для этих газов необходимо измерить в при некотором известном давлении Р и определить упомянутую величину Р по формуле (1) (калибровка по одной точке).Существенная зависимость коэффициента тепловой активности газа от давления в широком состоянии газа обеспечивает высокую точность измерения давления газа и дает возможность расширить диапазон измеряемых давлений вплоть до тысяч бар. 028усиливается усилителем 7 и измеряется вольтметром названного усилителя. Фильтр 8 препятствует проникновению высокочастотногосигнала на вход усилителя 7. Для точного измерения коэффициента усилителя используется ц 0 ль эталонного сигнала, поступающегос генератора 3 через делитель К 5 Я 0.Величина сигнала с генератора 3 контролируется по вольтметру 9.Сигнал разбаланса моста Е связанс коэффициентом тепловой активности через 10 в следующим соотношением:е=ц(8-6,), (Чгде-коэффициент тепловой активностигаза в баллоне датчика 2;- зависит от параметров датчика иэлектрических параметров схемыи для конкретных усилий является величиной извне.Измеряя величины Е и зная величины ди в из формулы (4), можно определитькоэффициент тепловой активности исследуе мого газа в, а давления вычислить по формуле (1).Изобретение позволяет повысить точность и расширить диапазон измерения,Схема одного из возможных устройств, реализующих данный способ измерения давления газа, приведена на чертеже.Исследуемым газом с давлением Ро заполняют ячейку, в которой находится мало- инерционный датчик-зонд 1, представляющий собой полоску тонкой металлической фольги. Этот зонд включен в одно из плеч дифференциального моста переменного тока, в другое плечо которого включен аналогичный датчи -зонд 2. Этот зонд находится в ячейке известного давления Р или в вакууме.На вход от генератора 3 (типа ГЗ - 33) и батареи 4 подается низкочастотный сигнал, содержащий постоянную составляющую Генератором 5, частота которого в сотни раз больше частоты генератора 3, производится балансировка моста по постоянному току, контролируемая микровольтметром 6, В этих условиях сигнал разбаланса моста по переменному току пропорционален скорости изменения температуры и обусловлен различием тепловых активностей газов, находящихся при давлениях Р, и Ро. Этот сигнал40 45 Способ измерения давления газа, основанный на измерении его тепловых характеристик, заключающийся в размещеЗ 0 нии нагреваемого датчика в исследуемом газе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, подвергают датчик нестационарному нагреву, определяют скорость изменения его температуры, по которой судят о З 5 коэффициенте тепловой активности газа, а его давление Р определяют по зависимостият гпе ГЗ -уннверсалянян газовая постоянная; м -молекулярный вес газа; Ср-удельная теплоемкость; Л - коэффициент теплопроводности; Т-абсолютная температура газа; -коэффициент тепловой активности газа,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 336553, кл. б 01 1. 21/14, 28.01.71.2. Авторское свидетельство СССРМо 491858, кл. 6 01 1. 21/12, 02.01.73.ло Швыдк пов осударственного комитетам изобретений и открытва, Ж - 35, Раушская на 6атент, г. Ужгород, ул. П 1130 лиал едактор О.филипаказ 4134/1ВН ИПИпо делМосППП Составитель ВТехред А. БойкасТираж 907 КорректорПодписноеСССРийд, 4/5роектная,