Устройство для определения давления насыщенных паров

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 947659(22) Заявлено 29. 12. 80 (21) 3228116/25-26 15)М Кд 3 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет 53 УДК 53,87 .08(088.8) Опубликоваио 30, 07. 82, Бюллетень Мо 28 Дата опубликования описания 30.07.82 В.Е.Бузарон и А.С,Кателкин(71) Заявитель 54 ) УС 1 РОЯСВО ДЛН ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯНАСЫЦЕННЫХ ПАРОВ Изобретение относится к объектам1 измерения малых давлений, н частностидавления насыщенных паров моторныхтоплив, а также других техническихжидкостей и смазочных материалов,широко используемых в технике.Известно устройство для определения давления насыщенных паров, содержащее резервуар с топливом, помещенный в термостат и выйолненный ввиде О-образной трубки, одно из коленкоторой снабжено вакуумным краном,измерительную систему и задатчикомдавлений, подключенные к другомуколену 1).Недостатками известного устройстваявляются неудобство в эксплуатациии низкая точность измерения,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для определениядавления насыщенных паров, включающее емкость для исследуемой жидкости,закрепленную на ней перевернутуюднищем вверх емкость для пара и газаи измеритель давления со шкалой 1 2).Имея хорошие эксплуатационныесвойства, это устройство имеет низкуючувствительность и точность определения давления насыщенных паров, погрешности их составляют 10-20, так как для регистрации малых давлений н нихиспользуются наружные механическиеманометры, содержащие упругие чувст,вительные элементы н виде трубок Бурдона, сильфонов и других.Эти механические устройства могутбыть усовершенствованы по чунстнительности и точности измерений эа счетизменения измерительной и исполнительной частей устройств, т.е. чувствительных элементов и исполнительныхоргановЦель изобретения - повышение чув"ствительности и точности измерений.15 Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве, включакщемемкость для исследуемой жидкости,закрепленную не ней перевернутуюднищем вверх емкость для пара и 20 газа и измеритель давления со шкалой, измеритель данления установленвнутри емкости для жидкости с возможностью перемещения в вертикальнойплоскости относительно шкалы, закреп,ленной снаружи днища емкости для пара и газа и выполнен в виде состоящего из цилиндрической обечайки и конического днища стакана, размещенной по оси и укрепленной н днище 30 емкости для пара и газа направляющейте,65 втулки, на свободном конце которойснаружи установлен направляющий поршень, находящийся внутри стакана исоприкасающийся с обечайкой, и проходящей внутри направляющей втулки,и стакана индикаторной трубки, нижний 1конец которой закреплен в коническомднище, а верхний перемещается относительно шкалы. На чертеже показано предлагаемое 10устройство.Устройство состолт из двух емкостей 1 и 2, представляющих собой, например, металлические стаканы, навинчизающиеся друг на друга. Для герметиэации между стаканами ставится уплотнительная прокладка, Емкость 1служит для заливки в нее исследуемого топлива или жидкости. Емкость 2образует газовую полость устройства. 20В центральное отверстие стакана 2звинчена и эагерметизирована полая(дренажная) трубка 3 с закрепленнымна ней направляющим поршнем 4,Чувствительным элементом устройства является плавающий стакан, состоящий из цилиндрической обечайки 5и конуса бКонус б служит для пони-:жения центра тяжести стакана и можетбыть сменным, рассчитанным для различных жидкостей,30Плавающий стакан свободно (безтрения) перемещается под действиемперепада давления относительно направляющего поршня 4.Исполнительным элементом устрой- З 5стза является указатель 7 давления,жестко связанный с конусом б.Устройство имеет подставку 8 ишкалу 9.Устройство работает следующим40образом.При погружении в жидкость стаканбудет находиться в равновесии поддействием силы тяжести и выталкиваю-.щей силы (нулевая отметка на шкале 45прибора).При подогреве исследуемой жидкости до стандартной температуры в термостате з газовой емкости давлениеповышается, а под поршнем давлениеостается атмосферным (эа счет дренажа через трубку 3),Под действием возникшего перепададавления плавающий стакан перемещается вверх, причем его ход пропорционален измеряемому давлению насыщенных паров,Указатель 7 давления, перемещаясь вверх по шкале устройства, проградуированной в Паскалях, показывает давление насыщенных паров топлива 60при данной температуре.Равновесие стакана (беэ учетасил трения) наступает в том случае,еслищ 9 (Г Н + )рд,где в ест++ ющ " суммарная масса чувствительного элемента+ що- масса стакана,Ьо - масса обечайки,нкон" масса конуса,"Г - площадь поперечногосечения обечайки,М - высота погруженияобечайки,Чк - объем конуса,р - плотность жидкости,илииОФ + ф кон+а ук ( кон + ГН ) .РПри возникновении разности давления Р - Р,(р Р, ) равновесие сил,приложенных к стакану, нарушится.При этом появится подъемная сила отперепада давления, направленная,вверх, которая будет перемещать стакан в том же направлении. Это в свойочередь вызовет уменьшение выталкивающей (гидростатической) силы на величину подъемной силы вследствиеуменьшения объема вытесненной жидкости. Когда гидростатическая сила умень"шится ровно на величину подъемнойсилы, возникшей от перепада давления (Р -р ), стакан, переместившисьна высоту Ь, займет новое равновесное положение.Уравнение, определяющее новоеравновесное положение стакана, авместе с тем и устанавливающее зависимость между измеряемой разностьюдавления Р - р и значением и, имеЯ Сет вид:1 Г9 (Рс Рр) Г = (ГН Ф ЧОНЯ-ГЧД/ Рс 1)ГИ Г" р 9Допустив (виду тонкостенной обечайки) Г 1, =Г- получимР Р=."Р 9т.е илиРэ = Рд+1 Рдюгде рэ " давление насыщенных паров,Р - атмосферное давление.Имеет прямо пропорциональную зависимость Р от Эффектизйость предлагаемого уст-, ройства состоит в высокой чувствительности и точности измерений. Чувствительность составляет порядка 5-10 Па (нижний предел), точность 15 Па, т,е. 0,01.Предлагаемый прибор обладает возможностью замера давления насыщенных паров любых жидкостей.947659 формула изобретения Составитель О. ЧернухаРедактор С. Тараненко Техред П.,Бабинец Корректор И. Иуска Тираж 887 ПодписноеГосударственного комитета СССелам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д каз 5619/63 ВНИИП по 113035, Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.Устройство для определения давления насыщенных паров, включающее емкость для исследуемой жидкости, закрепленную уа ней перевернутую дни щем вверх емкость для пара и газа н измеритель давления со шкалой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, измеритель давления О установлен внутри емкости для жидкости с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно шкалы закрепленной снаружи днища емкости для пара и газа и выполнен в 5 в виде состоящего из цилиндрической обечайки и конического днища стакана,размещенной по оси и укрепленной вднище емкости для пара н газа. направляющей. втулки, на свободном конце которой снаружи установлен направляющий поршень, находящийся внутристакана и соприкасающийся с обечайкой, и проходящей внутри направляющей втулки н стакана индикаторнойтрубки,нижний конец которой закреплен в коническомднище, а верхнийперемещается относительно шкалы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 178150 у кл. О 01 И 7/8, 965. 2. ГОСТ 1756-52.