Способ контроля давления при заправке герметичных емкостей

 

Использование: измерение медленно меняющегося давления газообразных веществ с помощью акустических средств, а именно определение давления внутри герметичной емкости при заполнении ее газом. Сущность изобретения: прием пьезоэлектрическим датчиком акустической эмиссии от стенок емкости при подаче в емкость под давлением газа, преобразование ее в электрический сигнал, фиксирование интенсивности акустической эмиссии в заданном временном интервале, а при заданном амплитудном пороге и по полученному значению интенсивности акустической эмиссии определяют величину давления в емкости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (/this" 4@Я

Мта теки

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868760/26 (22) 12.07.90 (46) 30.08.92. Бюл. N. 32 (72) Б.А.Кузнецов и С.Б,Кузнецов (56) Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов. работающих под давлением. M.: Госгортехнадзор СССР, 1970, с.30 — 32.

Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов. работающих под давлением. M.; Госгортехнадзор СССР. 1970, с.61-62. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ ПРИ

ЗАПРАВКЕ ГЕРМЕТИЧНЫХ ЕМКОСТЕЙ

Изобретение относится к физическим изменениям и может быть использовано для измерения величины медленно меняющегося давления газообразных или жидких ве цеств с помощью акустических средств, в частности для определения давления внутри герметичных емкостей (баллонов) при заполнении их газом или жидкостью.

Известен способ контроля давления при заправке герметичной емкости, включающий подключение эаправляемой герметичной емкости к газогенератору и определение в ней давления по манометру, Недостатками известного способа является низкая точность определения давления в емкости и изменения в ней, а также возможность превышения критического давления в емкости при заправке. приводящего к разрушению стенок емкости.

Известен способ контроля давления при заправке герметичных емкостей, включающий подключение герметичной емкости

„„Я „„" 758457 А1 (я)5 G 01 (11/00, G 05 0 27/ 00 (57) Использование: измерение медленно меняющегося давления газообразных веществ с помощью акустических cðåäñòâ, а именно определение давления внутри герметичной емкости при заполнении ее газом.

Сущность изобретения: прием пьезоэлектрическим датчиком акустической эмиссии от стенок емкости при подаче в емкость под давлением газа, преобразование ее в электрический сигнал. фиксирование интенсивности акустической эмиссии в заданном временном интервале. а при заданном амплитудном пороге и по полученному значению интенсивности акустической эмиссии определяют величину давления в емкости.

3 ил. (баллона) к газогенератору. подачу в нее газа и определение давления внутри емкости по изменению ее массы.

Основными недостатками этого способа является низкая точность определения давления в емкости и необходимость прерывания заправки для проведения измерений, необходимость при ленения весов. которые трудно (в зависимости от габаритов герметичной емкости) сделать малогабаритными и переносными.

Цель изобретения — повышение точности проводимых измерений, исключение возможности разрушения емкости вследствие подачи в нее избыточного давления.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе контроля давления при заправке герметичных емкостей, включающем определение давления в емкости, дополнительно измеряют интенсивность акустической эмиссии в заданном интервале времени и при заданном амплитудном

1758457

50 пороге и по значению величины интенсивности акустической эмиссии определяют давления в емкости.

Сущность предлагаемого способа заключается. в следующем.

При приложении к любому веществу воздействия (растяжение, сжатие, кручение и т.д,) в нем возникает акустическая эмиссия, интенсивность которой зависит от плотности материала и приложенной к нему силы. При этом, если задать определенный амплитудный порог, то фиксируется не вся акустическая эмиссия, а только ее отдельные выбросы, превышающие данный порог, которые фиксируются в определенном временном интервале, т.е. фиксируется интенсивность акустической эмиссии определенной амплитудной величины. Выбор амплитудного порога зависит от точности проводимых измерений.

На фиг. 1 изображена схема, реализующая предложенный способ.

Пример, Герметичную емкость 1 подключают к газогенератору 2, например на корпус емкости 1 крепят пьезоэлектрический датчик 3, например из титаната бария, который подключают к частотомеру 4, например, типа ЧЗ-38. На лицевой панели частотомера ручкой "Уровень" задают порог срабатывания (амплитудный порог) и подают из газогенератора 2 в емкость 1 под давлением газ, который равномерно, распространяясь по всему объему, вызывает изнутри давление на стенки корпуса емкости, При этом в стенках корпуса возникает акустическая эмиссия, интенсивность которой зависит от силы давления внутри герметичной емкости.

На фиг. 2 изображена зависимость интенсивности акустической эмиссии от внутреннегО давления газа на стенки герметичной емкости. Величина интенсивности акустической эмиссии от внутреннего давления в баллоне может быть оценена по эмпирической формуле без учета влияния температуры:

И = P.равд.V r, где P — сила давления в емкости, кгс/см; . р — плотность материала, кг/дм; д — коэффициент затухания, дб/м;

V — внутренний объем, мз;

r — толщина стенок, см, Датчик 3 принимает сигналы акустической эмиссии и преобразует их в электриче5

35 ские сигналы, которые поступают в частотомер 4, где подсчитываются и отображаются их количество в заданном временном интервале (интенсивность акустической эмиссии).

По зафиксированной интенсивности акустической эмиссии определяют давление в емкости 1. Выбор амплитудного порога частотомера 4 зависит от требуемой точности измерений, На фиг. 3 приведен пример выбора точности измерения величины интенсивности акустической эмиссии в зависимости от амплитудного порога, как амплитудный порог

А1 — соответствует измерению давления с точностью до 10 атм, А2 — 10 атм, АЗ вЂ” 10 атм.

Предлагаемый способ имеет существенные достоинства. Так при измерении давления внутри герметичной емкости при помощи образцового манометра на 250 атм минимальная цена деления шкалы составляет всего 0,5 атм, а при взвешивании баллона с газом, например, при помощи весов типа РП-100LU13 цена деления дополнительной шкалы составляет 200 г, при максимальной массе баллона 100 кг. Из сопоставительных данных видно, что измерение давления внутри герметичной емкости при фиксировании интенсивности акустической эмиссии имеет точность на несколько порядков выше, чем при других способах измерения, Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в повышении точности и достоверности проводимых измерений, простоте устройства, реализующего данный способ. снижении финансовых затрат и временных затрат..

Формула изобретения

Способ контроля давления при заправ ке герметичных емкостей, включающий on ределение давления в емкости, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышени : точности проводимых измерений и исключ чения возможности разрушения емкос вследствие подачи в нее избыточного давле ния, дополнительно измеряют интенсивность акустической эмиссии в заданно временном интервале и при заданном амп литудHOM пороге и по значению величин интенсивности акустической эмиссии опр. деляют величину давления в емкости.

1758457

М 70

LlMfl е

Составитель А. Алещенко

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор M. КеРецман

Редактор Т. Горячева

Заказ 2991 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101