Жидкостный дифференциальный манометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 900137Опубликовано 23.01.82, Бюллетень3Дата опубликования описания 28.01.82 по делам нзооретеннй и открытий(72) Авторы изобретения В. Б. Нестеренко и Л. А. БидаИнститут ядерной энергетики АН ССР(54) ЖИДКОСТНЪй ДИФФЕРЕНЦИАЛЪНЪИ МАНОМЕТР Изобретение относится к измерительной технике, а точнее, к жидкостным дифференциальным манометрам и может быть использовано преимущественно в исследовательских целях для измерения перепада давления быстроконденсирующихся паров.Известны жидкостные дифференциальные манометры с наклонными трубками 1).Недостатком таких дифманометров является то, что при использовании их для измерений давления быстроконденсирующейся среды и использовании в качестве манометрической жидкости конденсата измеряемой среды, при малых углах наклона трубки скорость накопления конденсата в самой трубке будет больше скорости удаления избыточного конденсата из этой наклонной трубки в чашку, Это может оказывать большое влияние на точность измерений перепада давления и надежность работы прибора.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является жидкостный дифференциальный манометр, содержащий сосуд с вертикальной измерительной трубкой, частично заполненные манометрической жидкостью в виде конденсата измеряемой среды, и трубки для подвода измеряемой среды и удаления избыточного конденсата, которые введены в сосуд и в измерительную трубку 12).Недостатком указанного манометра является возникновение в трубках встречных потоков избыточного конденсата и пара, образование парожидкостных пробок, что приводит к колебанию уровня жидкости и снижает точность измерений.1 О Цель изобретения - увеличение точности измерений при работе с быстроконденсирующимися парами.Поставленная цель достигается тем, чтов манометре измерительная трубка установлена с наклоном и термостатирована, а верхняя часть трубки для удаления конденсата выполнена в виде продольного желоба, установленного вдоль нижней образующей измерительной трубки и подсоединенного к ней посредством щелевидного паза, выполнен ного по длине измерительной трубки, причемугол наклона желоЪа превышает угол наклона измерительной трубки, а над щелевидным пазом установлена с возможностью плотного прилегания по его контуру и с натяжени 900137ем эластичная лента, одним концом закрепленная на внутренней поверхности измерительной трубки ниже щелевидного паза под острым углом к ней, при этом, верхняя образующая измерительной трубки, расположенная над щелевидным пазом, может быть образована пересечением двух плоскостей, пересекающихся под углом у, величина которого удовлетворяет условию:(180 - 2 Я,где Я - угол смачивания конденсатом материала измерительной трубки.На фиг, 1 показан манометр при равенстве измеряемых давлений, общий вид; на фиг. 2то же, при разности измеряемых давлений; на фиг. 3 - сечение А - А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В - В на фиг. 2; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 6 - вариант закрепления ленты за ребро жесткости.Манометр содержит трубку 1 для удаления избыточного конденсата из сосуда (чашки) в область большего давления, сосуд 2 с конденсатом, наклонную трубку 3, продольный паз 4 по всей рабочей длине в наклонной трубки, эластичную ленту 5, желобок 6 для сбора и удаления избыточного конденсата из трубки 3, трубку 7 подвода большего давления, трубку 8 подвода меньшего давления, трубку 9 для удаления избыточного конденсата в область меньшего давления, термостатирующую рубашку 10, трубку 11 подвода термостатирующей среды, трубку 12 отвода термостатирующей среды, термопару 13 для измерения температуры конденсата и пружину 14. Угол наклона измерительной тр,бки., а угол наклона желоба 6, например д.+5. Величина подъема К свободного конца эластичной ленты равна или больше трех толщин эластичной ленты.Дифференциальный манометр работает следующим образом.При подключении трубок 1, 7, 8 и 9 в систему измерения перепада давления происходит конденсация паров в чашке 2 и трубке 3 (фиг. 1) и заполнение конденсатом чашки 2 и наклонной трубки 3 до уровня верхнего среза трубки 1. Этот уровень является линией начала отсчета 0 - О. Ввиду того, что конденсация идет непрерывно, по трубке 1 постоянно удаляется избыточный конденсат из чашки 2 и уровень 0 - 0 в чашке и измерительной трубке 3 при отсутствии перепада давление в системе остается постоянным. Одновременно с этим на стенках трубки 3 идет также непрерывная конденсация паров, поступающих в нее по трубке 8. При этом пружина 14 постоянно натягивает эластичную ленту 5 под некоторым острым углом к плоскости паза 4 и этот паз остается постоянно открытым, Конденсат, образующийся на стенках измерительной трубки 3 по ее боковым поверхностям стекает к основанию трубки, а затем через продольный паз 4 попадает в желобок 6, угол наклона которого больше угла наклона измерительной трубки. По желобку 6 конденсат направляется через трубку 9 в область меньшего давления. На рисунке (фиг. 4) схематически показан характер удаления избыточного конденсата из трубки, когда лента 5 не закрывает продольный паз 4, Вид продольного паза в трубке по стрелке А (фиг, 2) показан на фиг. 5. При этом, трубка 3 выполнена, например, треугольной формы и условие, согласно которого угол пересечения плоскостейизмерительной трубки должен быть (180 - 20, соблюдено. Деформация эластичной ленты 5 в поперечном направлении при натяжении пружиной 14 предотвращается ребром жесткости (фиг. 6), выполненным на свободном конце эластичной ленты по ее ширине.Таким образом, на участке 1 измерительной трубки 3, который используется для измерения перепада давления, происходит удаление конденсата, образовавшегося на стенках этой трубки. Одновременно с этим происходит удаление избыточного конденсата из чашки 2 через трубку 1 и уровень 0 - 0 сохраняется постоянным, а сама система в приборе конденсат-пар находится в динамическом равновесии.При появлении перепада давления, например увеличении давления в чашке 2 (фиг. 2), жидкость в измерительной трубке 3 перемешается вдоль трубки в направлении от чашки 2 и своим весом прижимает эластичную ленту 5 к продольному пазу 4 (фиг. 3) закрывая этот паз на той длине, на которую переместилась эта жидкость. В этом случае устанавливается новое динамическое равновесие жидкость-пар, которое соответствует перепаду давления и (фиг. 2). Поскольку процесс конденсации идет непрерывно, то уровень жидкости в чашке постоянный. Постоянной, для данного перепада давления, сохраняется и величина и, так как на участке 1 (фиг. 2) происходит удаление конденсата образующегося на стенках трубки через паз 4, аналогично тому, как это происходят на участке Ф (фиг. 1). Ввиду того, что мениск жидкости в месте контакта с эластичной лентой имеет другой вид, чем показан на фиг. 2, отсчет перепада давления удобней вести по верхней части измерительной трубки (фиг. 2 параметр и). При уменьшении давления вчашке 2, жидкость в трубке 3 переместится в направлении к чашке 2, а эластичная лента под действием пружины 14 откроет продольный паз 4 на той длине, на которую переместилась жидкость в трубке 3. Установится новое динамическое равновесие системы, ког. да избыточный коыденсат из чашки 2 удаляется через трубку 1, а конденсат, образующийся на увеличившейся поверхности измерительной трубки 3 удаляется по стенкам под эластичную ленту 5 и через паз 4 в желобок 6, из которого жидкость через труб900137 формула изобретения фи ку 9 попадает в область меньшего давления. При измерении очень малых перепадов давления и при малых углах наклона трубки 3 крайне важно предотвратить орошение ленты 5 (на участке, где она в поднятом состоянии) конденсатом. В противном случае вес ленты 5 увеличивается и она произвольно закрывает паз 4, что вносит погрешность в измерения. Для предотвращения этого явления измерительная трубка 3 выполняется специальной формы в поперечном ее сечении.Предлагаемое изобретение дает возможность измерять такие малые перепады давления, какие невозможно с достаточной точностью измерить при применении других манометров при работе с быстроконденсирующимися парами. Кроме того, форма и конструкция измерительной трубки позволяет значительно уменьшить влияние конденсата, образующегося на ее стенках, на точность измерений, а наличие термостатирующей рубашки обеспечивает выравнивание температуры жидкости в манометре, что увеличивает точность измерений, В предлагаемом дифманометре трубки удаления избыточного конденсата и трубки подвода давления выполнены раздельно, что увеличивает точность измерений и надежность прибора в работе. 1. Жидкостный дифференциальный манометр, содержащий сосуд с измерительной трубкой, частично заполненные манометрической жидкостью в виде конденсата измеряемой среды, и трубки для подвода измеряемой среды и удаления избыточного конденсата, которые введены в сосуд и в измерительную трубку, отличающийся тем, что,с целью увеличения точности измерений приработе с быстроконденсирующимися парами, в нем измерительная трубка установлена с наклоном и,термостатирована, а верхняя часть трубки для удаления конденсатавыполнена в виде продольного желоба, установленного вдоль нижней образующей измерительной трубки и подсоединенного к нейпосредством щелевидного паза, выполненного по длине измерительной трубки, причемугол наклона желоба превышает угол нЪклона измерительной трубки, а над щелевидным пазом установлена с возможностью15плотного прилегания по его контуру и с натяжением эластичная лента, одним концомзакрепленная на внутренней поверхностиизмерительной трубки ниже щелевидногопаза под острым углом к ней.2. Манометр по п. 1, отличающийся тем,что верхняя образующая измерительнойтрубки, расположенная над щелевидным пазом, образована пересечением двух плоскостей, пересекающихся под углом у, величинакоторого удовлетворяет условию:25уо 180 о 2 огде Я - угол смачивания конденсатом материала измерительной трубки.Источники информации,30принятые во внимание при экспертизе. Перри Д. Г. Справочник инженера-химика. Л., Химия, 1969, т. 2, с. 389.2. Авторское свидетельство СССРМо 70556, кл. 6 01 1. 13/04, 23.11.1945 (прототип).900137 А-А Фиг,6 Составитель А. Винокуров Редактор Н. Рогулич Техред А. Бойнас Корректор Л. Бокшан Заказ 12169/59 Тираж 882 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4