Разделительное устройство
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополннтельное к авт. свнд-ву(22) 3assaeHo 07. 12.77 (21) 2552557/18-10 (5 т ) М. Кд.
G 01 L 19/06 с прнсоеднненнем заявки М
Гесудэрстввхнвй хонвтвт
СССР вв давки взвбретеххй в етхрнтвв (23) ПрноритетОпубликовано 25,1 1,7 9, Бюллетень М 43
Дата опубликования описания 30.11.79 (53) УДК 531. 787. . 2(088.8) (72) Автор. изобретения
Л. A. Скрипкин (7!) Заявитель (54) РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО.
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности, к устройствам, применяемым при измерении давления, например, агрессивных сред и других случаях, когда необходимо
3 предотвратить проникновение измеряемой среды в измерительный прибор.
Известны устройства для рааделения сред, заполняющих измерительный прибор и объем, в котором необходимо измерить давление, например, силт фон. Нри атом сильфон воспринимает давление контролируемой жидкости и передает его в измерительный прибор (11
Недостатками указанного устройства
15 являются относительно большая жесткость, чувствительность к вибрациям и большая нелинейность.
Наиболее близким решением ае иавест
20 ных является рааделительное устройство с гибкими резиновыми или полиатиленовыми мембранами, имеющими меньшую жесткость (2) . Рааделительные устройства содержат камеру, заполненную двумя жидкостями, и гибкую мембрану.
Недостатками указанного разделительного устройства являются большая нелинейность из-за большого хода гибкой мембраны и невысокая чувствительность.
Целью изобретения является повышение чувствительности передаточного устройства, обеспечение линейной характеристики:передаточного устройства, малой чувствительности к изменениям параметров разделяемых сред во всем
t диапазоне рабочих давлений, Укааанная пель достигается тем, что в раздельном устройстве, содержащем камеру, заполненную манометрической и измеряемой. жидкостями, разделенными гибкой мембраной, по торцам камеры выполнены отверстия-жиклеры, а мембрана выполнена в виде слоя жидкости, смачивающей внутренние боковые стенки камеры, при атом размеры камеры, отверстийз 6993 жиклеров и параметры жидкости мембраны связаны следующим соотношением:
2G ж р (1) где Я „ — радиус отверстия жиклера, ) — радиус камеры, (— коэффициент поверхностного натя жени я, Р, — удельный вес жидкости, с — толщина мембраны, 0
Такое выполнение разделительного устройства поаволит существенно уменьшить инерционность и погрешности, свяаанные с трением. Достаточно высокий коэффициент поверхностного натяжения и высокая прочность вещества мембраны на разрыв (например ртути) в широком интервале температур обеспечивают малую чувствительность указанного рааделительного устройства к изменению температур.
На чертеже изображено разделительное устройство с гибкой мембраной, имеющее отверстия-жиклеры 1, гибкую мембрану
2 и камеру 3.
Передаточное устройство содержит ка меру 3, внутренняя боковая поверхность которой амальгамируется, вследствие чего жидкость, обрааующая мембрану (ртуть), смачивает эти поверхности, образуя на торцах камеры вогнутые мениски. С торцов камера снабжена отверстиями-жиклерами 1, преднааначенными для предотвращения попадания вещества мембраны в контролируемый объем или в систему измерительного прибора.
Раамеры камеры должны удовлетворять. следующим условиям:
80 ( терн на трение и уменьщает инерционность устройства по сравнению с существующими. Достаточно высокий коэффициент поверхностного натяжения и высокая прочность вещества жидкостной мембраны на разрыв в широком интервале температур соадают малую чувствительность к изменению температур в предлагаемом устройстве.
Использование предлагаемого передаточного устройства высокого и среднего давлений позволяет получить лучшую линейную характеристику, меньшую чувствительность к воздействию температуры, отсутствие гистереаиса и повышение чувст вительности во всем измеряемом диапазоне давлений. Применение ртути в качестве жидкостной мембраны и подсчет размеров по формуле (1) дает следующие величины для предельных раамеров устройства в случае укаэанной выше ошибки Ь$> = 0,06 атм для нижнего конца интервала передаваемых давлений:
Йк61 см =.10 м; (0,1 см 10 м;
Q <01 см-10 м.
Реально работающее устройство имеет следующие размеры, отличающиеся от предельных:
Кк 7,5 . 10,м;
Кж 0,25 . 10,м;
Я = 3 0 . 10, м.
2G
40й (я с ж к gab
40 где Я вЂ” радиус камеры, — радиус отверстия-жиклера, Q- — коэффициент поверхностного натяжения, 45
Р< - удельный вес вещества мембраны, — толщина мембраны.
При иаменении давления в контролируемом объеме мениски будут иагибаться в
50 сторону меньшего давления. Так как величина прогиба зависит от геометрических раамеров камеры 3, он может быть. существенно больше, чем в известных устройствах беа нарушения линейности.
Вследствие смачивания боковых стенок камеры 3 веществом мембраны исключается проникновение одной среды в другую.
Отсутствие трущихся частей снимает поФормула изобретения где К
Рааделительное устройство, содержащее камеру, ааполненную манометрической и измеряемой жидкостями, разделенными гибкой мембраной, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения нелинейности, по торцам камеры выполнены отверстияжиклеры, а мембрана выполнена в виде слоя жидкости, смачиваюшей внутренние боковые стенки камеры, при этом раамеры камеры, отверстий-жиклеров и параметры жидкости мембраны свяааны следующим соотношением:
2б
)K k, ЯфИ
- радиус отверстия-жиклера, -, радиус камеры„
- коэффициент поверхностного натяжения, Л МЮЮФУУПфу
ФЗ Euemyoatl>++ o дража .
Составитель Т. Иванова
Редактор Л. Бибер Техред 3. Фанта Корректор Т. Скворпова
Заказ 7213/46 Тираж 1073:; Подписное
11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Я „- удельный вес жидкости, - толщина мембраны.
Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе
1. Бриджмен П. В. Новейшие работы
6 в области высоких давлений. ГИТЛ М., 1 9481 с. 47.
2. Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества. Машиностроение
Л., 1875, с. 156-157 {прототип).
