Поплавок плотномера жидкости

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) Дополнительное к ав в 51) М. Кл, 501 М 9 2404/18-2 09.80 (21 2) Заявле ем заяв оед-Государственный комитетф. Шполянский 1) Заявите ИДКО 4) ПОПЛАВОК П,ЛОТНОМЕ 1Изобретение относи ерительным приборам атики и может быть авковых плотномерах для изменеы эталонной но-изя к контрол и средствам спользовано жидкости. пЬпИзвестен поплавок плотномера жидкос ти, содержащий цилиндрическую тонкостенную обечайку с приваренными к ее торцам сильфонами. Подвижные донышки сильфонов глухие. Поплавок имеет элемент крепления к штоку измерительного блока 1 тлотномера. Внутренняя полость поплавка заполнена эталонной жидкостью для обеспечения автоматической температурной компенсации. При изменении температуры конт-. ролируемой плотноме ром жидкости изменяется и температура эталонной жидкости. 15 внутри поплавка, что вызывает соответствующее изменение наружного объема поплавка (уменьшение - при понижении температуры, увеличение - при повышении температуры), а значит и соответствующее изменение выталкивающей силы, действующей на поплавок со стороны контролируемой жидкости 1 .Недостатком известного поплавка является большая температурная инерционность; требуется значительное времяния температуры большой массжидкости в поплавке.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является поплавок плотномера жидкости, содержащий две герметизированные концентричные оболочки с сильфонами и донышками. Компенсационной жидкостью, в качестве которой используется сама контролируемая жидкость, заполнена только межоболочковая полость поплавка, что позволяет резко уменьшить температурную инерционность 12.Недостатком указанного поплавка плот- номера жидкости является ограниченное рабочее давление, выдерживаемое поплавком.При воздействии на поплавок давления контролируемой жидкости в компенсационной полости поплавка возникает давление компенсационной жидкости, во столько раз превышающее давление контролируемой жидкости, во сколько раз разность эффективных площадей сил ьфо нов наружной и внутренней оболочек поплавка меньше эффективной площади сильфона наружной оболочки поплавка. Например, если эффективная площадь наружного сильфона в 2 раза920464 3больше разности эффективных площадей наружного и внутреннего сильфонов обечаек поплавка, то давление компенсационной жидкости в межоболочковой полости поплавка в 2 раза больше давления жидкости, контролируемой плотномером. Таким образом, на внутренней обечайке поплавка возникает перепад давлений, в 2 раза превышающий давление контролируемой жидкости,Целью изобретения является повышение рабочего давления поплавка.Поставленная цель достигается тем, что поплавок плотномера жидкости, содержащий две (наружную и внутреннюю) герметизйрованные концентричные оболочки, образованные цилиндрическими обечайками с сильфонами и донышками, и компенсационную жидкость, которой заполнена полость между оболочками, дополнительно снабжен третьей герметизированной оболочкой с двумя сильфонами, концентричными сильфону внутренней оболочки, причем неподвижные отбортовки сильфонов третьей оболочки жестко соединены с внутренними торцами цилиндрических обечаек внутренней оболочки, подвижные отбортовки этих сильфонов имеют глухие донышки, а полость, ограниченная сил ьфонами внутренней и третьей оболочек, заполнена разгрузочной жидкостью. 5 1 О 15 2 О 25 На фиг. 1 приведен поплавок плотномера жидкости, разрез; на фиг. 2 - поперечное сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - по- зо перечное сечение Б - Б на фиг. 1.Поплавок плотномера жидкости содержит три оболочки. Первая - наружная оболочка состоит из цилиндрической обечайки 1 и двух наружных сильфонов 2, неподвижные отбортовки которых приварены к торцам обечайки 1. Подвижные отбортовки силь- фонов 2 приварены к глухим донышкам 3, являющимся одновременно донышками второй - внутренней оболочки, состоящей из двух цилиндрических обечаек 4 и сильфона 40 5, обе отбортовки которого являются подвижными и приварены к внутренним торцам обечаек 4 через донышки 6. К донышкам 6 приварены также неподвижные отбортовки сильфонов 7, подвижные отбортовки которых приварены к глухим доныш 45 кам 8, Сильфоны 7 с донышками 6 и 8 образуют третью оболочку поплавка. В донышки 3 вварены капилляры 9, а в донышки 6 вварены капилляры 10. Капилляры 10 проходят сквозь донышки 3 и приварены 50 к ним для герметизации последних. К обечайке 1 приварена бобышка с резьбовым отверстием 11 для крепления поплавка к штоку измерительного блока плотномера. Полость между наружной и внутренней оболочками поплавка заполнена компенсационной жидкостью 12, а полость между внутренней и третьей оболочками заполнена разгрузочной жидкостью 13, Заполнение полос 4тей компенсационной и разгрузочной жидкостями производится через капилляры 9 и 10 соответственно. Торцы капилляров 9 и 10 после заполнения полостей поплавка обжимаются и герметично завариваются. При работе поплавок крепится к штоку измерительного блока плотномера через бобышку 11.Поплавок плотномера жидкости работает следующим образом.Через бобышку 11 поплавок крепится к штоку измерительного блока плотномера и погружается в контролируемую жидкость 14.При изменении температуры контролируемой жидкости 14 изменяется температура поплавка и компенсационной жидкости 12, что приводит к изменению объема последней, а следовательно, и к изменению наружного объема поплавка. Это обеспечивает автоматическую температурную компенсацию поплавка и плотномера при .незначительной температурной инерционности (вследствие малого объема компенсационной жидкости). При температурном изменении объема компенсационной жидкости 12 происходит растяжение или сжатие (в зависимости от увеличения или понижения температуры) сильфона 5, что вызывает синхронное сжатие или растяжение сильфонов 7, компенсирующие изменения положения донышек 6. Сильфоны 7 сжимаются или растягиваются также при изменении температуры разгрузочной жидкости 13 вследствие теплопередачи к ней через стенки сильфона 5. При растяжении или сжатии сильфонов 7 изменяется расстояние между двумя донышками 8, компенсируя увеличение или уменьшение количества (объема) жидкости 13 и полости между сильфоном 5 и сильфонами 7.При изменении статического давления контролируемой жидкости 14 поплавок работает следующим образом.Пусть давление жидкостей 14 равно значению Р. Тогда на торцы поплавка действует усилие, равноеГ =Р Ящр (1) где Р - осевое усйлие на поплавок со стороны контролируемой жидкости;Я - эффективная площадь сильфона 2 Это усилие, Р воспринимается компенсационной жидкостью 12 и так как плошадь поперечного кольцевого сечения этой жидкости в и раз меньше эффективной площади Яэ,Р сильфона 2, то давление в жидкости 12 устанавливается равнымР-и Р, (2) т. е. давление жидкости 12 в полости между наружной и внутренней оболочками поплавка в и раз больше давления контролируемой жидкости 14.На оболочках поплавка возникают следующие перепады давлений: на наружной920464 Д-А Составитель А Техред А, Войк Тираж 883 Государственного ам изобретений на, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужгор Редактор Н. ГорватЗаказ 2322/43ВНИИПИпо де13035, МосФилиал ППП комитета СССРи открытий шская наб д. 4/5од ул Проектная 4 5оболочке - (Р - Р ), на внутренней оболочке (на обечайках 4) - (Рг - Рз), (Рз - давление в незаполненной жидкостями полости поплавка, практически равное атмосферному давлению).Такой же перепад давлений (Р - Рз) 5 был бы и на стенках сильфона 5, если бы полость между сильфонами 5 и 7 не была заполнена жидкостью 13, Но так как полость эта заполнена жидкостью 13, то последней передается (через стенки сильфона 5) давление Р и таким образом перепад давленИй на сильфоне 5 практически равен нулю, т. е. этот сильфон разгружен от большого давления компенсационной жидкости 2,Таким образом перепад давлений (Р - 15 Рз) перенесен с сильфона 5 на сильфоны 7, а так как сильфоны 7 имеют меньший диаметр чем сильфон 5, то при одной и той же толщине стенки они (сильфоны 7) выдерживают большее статическое давление.Предлагаемый поплавок плотномера жидкости имеет рабочее давление, вдвое превышающее рабочее давление поплавка известного при одинаковых геометрических размерах. 6Формула изобретенияПоплавок плотномера жидкости, содержащий две герметизированные концентричные оболочки, образованные цилиндрическими обечайками с сильфонами и донышками, и компенсационную жидкость, которой заполнена полость между оболочками поплавка, отличающийся тем, что, с целью повы щения рабочего давления, он дополнительно снабжен третьей герметизированной оболочкой с двумя сильфонами, концентричными сильфону внутренней оболочки, причем неподвижные отбортовки сильфонов третьей оболочки жестко соединены с внутренними торцами цилиндрических обечаек внутренней оболочки, подвижные отбортовки этих силь- фонов имеют глухие донышки, а полость, ограниченная сильфонами внутренней и третьей оболочек, заполнена разгрузочной жидкостью. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР236842, кл. 6 01 И 1/03, 968.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2519704/18-25, кл. 6 01 И 9/22,1978 (прототип). Фиг.ЯКиричеенкос Корректор А. ФеренцПодписное