Ячейка для измерения давления в камерах высокого давления

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ!!!! 5O59I5

Са!аз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03,04.74 (21) 2011419/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.76. L .";:,".ëåòå.:ü № "

Дата опубликования описания 13.05.76 53) Ч K„q Q 011 т1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) ДК 531.787(088.8) па делай изобретений и !1ткрытнй (72) Авторы изобретения

А. И. Прихна, 3. Б. Вишневский и В. М. Устинцев (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской CCP (54) ЯЧЕЙКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРАХ

ВЫСОКО1"О ДАВА ЕН ИЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения давления в камерах высокого давления и может использоваться как при синтезе сверхтвердых материалов, так и при различ!!ых исследованиях.

Известна ячейка дл: измерения высокого давления, состоящая из корпуса, выполненного из электроизоляционного материала, например хлористого серебра, внутри которого помещены в виде цилиндриков реперные материалы, скачкоооразно изменя!ощие свой объем при определенных давлениях, а по наружной поверхности корпуса в специальной винтовой канавке намотана манганиновая проволока.

Принцип действия известной я !сйки следующий.

П р и е! а Г р у ж с н и и к а м е 1! ь! В 1>! с о кото д а В.1 е н и я сопротивление манганинового датчика возрастает с повышением давления до тех пор, пока не будет достигнуто давление перехода одного из эталонных вкладышей, В этой точке объем вкладыша внутри корпуса изменяется скачком и сама манганиновая катушка реагирует на внезапное локальное изменение давления понижением сопротивления. Зависимость сопротивления от истинной величины давления имеет вид отрезков, разделенных спадами сопротивления, с почти линейным ростом сопротивления. Такую зависимость можно экстраполировать до необходимого рабочего давления.

Однако точность измерения давления с помощью известной ячейк."! невелика, так как

5 при изменении объема одного из реперных материалов скачок электросопротивленпя MBHганина происходит с запаздыванием, ввиду вязкости передающих давление твердых веществ.

10 Для того, чтобы обьемные скачки реперных материалов надежно фиксировались манганиновым датчиком, их геометрические размеры должны быть достаточно велики, поэтому применение такой ячейки приводит к !

5 уменьшению полезного объема реакционного сосуда камеры, а прп последующем нагреве для проведения, например, процесса синтеза, реперные материалы и хлористое серебро вступает во взаимодействие с реакционным

20 составом.

Целью изобретения является повышение точности измерения давления, уменьшение габаритов и возможность нагрева камеры после создания давления. Эта цель достигается

25 тем, что в ячейке манганиновый датчик д",âлепия выполнен в виде плоской спирали, один конец которой соединен через отверстие в корпусе с деталями камеры высокого давления, а другой — с изолированным электровы

30 водом из камеры высокого давления, при

505915 этом элемент из реперных материалов расположен в одной плоскости с манганиновым датчиком и через отверстия в корпусе контактирует с деталями камеры высокого давления.

На фиг, 1 показана ячейка высокого давления; на фиг. 2 — схема ее расположения в камере высокого давления.

На чертежах даны следующие обозначения

1 — манганиновый датчик, 2 и 3 — реперные материалы, 4 — корпус, 5 — электровывод, 6 — реакционный состав, 7 — контейнер, 8— трафитовые диски.

При нагружении камеры высокого давления происходит равномерное изменение сопротивления манганинового датчика 1, которое регистрируется омметром, включенным между точками а и б. Измерительный ток в этом случае проходит через электровывод 5, манганиновый датчик 1, графитовый диск 8.

Одновременно производится измерение электросопротивления реперных материалов 2 и

3 .прибором, включенным между точками а и в, в цепь, состоящую из графитового диска 8, реперных материалов 2 и 3 электропроводного реакционного состава 6.

При достижении давлений фазовых переходов реперных материалов 2 и 3 происходит скачок их электросопротивления, что фиксируется соответствующим прибором. Одновременно делается отметка на диаграмме записи сопротивления манганинового датчика 1.

Для экстраполирования полученной зависимости давления в камере достаточно определить сопротивление манганинового датчика

1 при двух фазовых переходах реперных материалов 2 и 3.

Преимущество такой ячейки заключается повышенной точности измерения давления, так как фиксация начала фазовых переходов и отметка этого момента на диаграмме записи сопротивления манганинового датчика 1 происходит одновременно и не зависит от свойств передающей давление среды.

В используемых камерах высокого давления типа «чечевица» минимальный градиент давления отмечается в плоскостях, перпендикулярных оси реакционного сосуда, Поэтому плоскостная конструкция ячейки исключает влияние градиентов давления на сопротивле5 ние манганинового датчика 1.

Поскольку в ячейке фазовые переходы реперных материалов 2 и 3 фиксируются методом измерения их электросопротивления, а не скачков объемов, то эти материалы берутся в

10 виде кусочков тонкой проволочки или пленки, что значительно уменьшает объем и габариты ячейки.

Такая конструкция ячейки позволяет нагревать реакционный сосуд после создания дав15 л ения.

Нагрев реакционного состава 6 производят, увеличивая напряжение, приложенное к элементу из реперных материалов 2 и 3. При этом ток через реперные материалы 2 и 3

20 увеличивается, что приводит к их разогреву и обугливанию корпуса 4 ячейки, который становится электропроводным и обеспечивает прохождение тока нагрева через все сечение реакционного состава 6.

Формула .изобретения

Ячейка для измерения давления в камерах высокого давления, содержащая элемент из реперных материалов и проволочный мангаЗО ниновый датчик давления, расположенные в непосредственной близости друг от друга в корпусе из электроизоляционного материала, отличаю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения давления, уменьЗ5 щения габаритов и возможности нагрева камеры после создания давления, в ней манганиновый датчик давления выполнен в виде плоской спирали, один конец которой соединен через отверстие в корпусе с деталями ка40 меры высокого давления, а другой — с изолированным электровыводом из камеры высокого давления, при этом элемент из реперных материалов расположен в одной плоскости с манганиновым датчиком и через отверстия в

45 корпусе контактирует с деталями камеры высокого давления.

505915

Ри2

7 оо о о о

Составитель О. Полев

Техред 3. Тараненко

Редактор В. Фельдман

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 987/20 Изд. № 253 Тираж 1068 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5