Способ микродозирования паров рабочей жидкости

 

Использование: микродозирование паров жидкостей, используемых в качестве теплоносителей в системах терморегулирования космических аппаратов. Сущность изобретения: при микродозировании паров жидкости сообщают свободный объем герметичный емкости, заполненной жидкостью, с измерительной полостью, и устанавливают заданный поток паров жидкости в измерительную полость, при этом перед сообщением свободного объема герметичной емкости с рабочей полостью предварительно снижают давление в герметичной емкости до давления ниже давления насыщенных паров жидкости, выдерживают герметичную емкость до обезгаживания жидкости и вакуумируют измерительную полость до давления, меньшего давления в герметичной емкости. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к микродозированию паров жидкостей, используемых в качестве теплоносителей в системах терморегулирования (СТР) космических аппаратов (КА).

В практике испытаний СТР КА существует необходимость при контроле герметичности гидроразъемов подачи стабильного эталонного потока паров рабочей жидкости в отвакуумированную измерительную полость для сравнения с потоком паров от испытуемой системы.

Известен способ микродозирования жидкости путем помещения рабочей жидкости в герметичный эластичный сосуд, заключения его в герметичный корпус, заполнения пространства между сосудом и корпусом монокристаллическим веществом, например дифениламином, нагревом последнего до температуры плавления и последующего сообщения ему с регулируемой скоростью количества тепла, по которому судят о величине дозы, выжимаемой из эластичного сосуда за счет сжатия эластичного сосуда, увеличивающимся при нагреве монокристаллическим веществом (авт.св N 369411). Принципиально этот способ применим и для микродозирования газа. Однако, применять его для дозирования паров жидкости не представляется возможным, т. к. в описанных условиях невозможно получение паров жидкости, а следовательно и подача их стабильного эталонного потока.

Также известен способ дозировання паров, реализованный, например, устройством по авт.св.N 272589, заключающийся в том, что герметичный сосуд заполняют средой, нагревают ее до образования пара и затем подают в измерительную полость через дросселирующее устройство. Этот способ выбран авторами за прототип.

Недостаток его состоит в том, что он не может быть использован для подачи стабильного эталонного потока паров рабочей жидкости. Из-за более низкой температуры стенок измерительной полости, дросселирующего устройства и соединительной магистрали пары рабочей жидкости будут конденсироваться на их внутренней поверхности с различной скоростью. Конденсация паров рабочей жидкости на внутренней поверхности дросселирующего устройства приводит к закупориванию его жидкостью, или произвольному изменению величины потока паров через него. Кроме того, нагрев жидкости, например органической, может привести к ее термическому разложению.

Целью изобретения является обеспечение возможности подачи стабильного потока паров рабочей жидкости. Поставленная цель достигается тем, что в способе микродозирования паров рабочей жидкости сообщают герметичную емкость, заполненную рабочей жидкостью с измерительной полостью и устанавливают заданный поток рабочей жидкости в измерительную полость, предварительно снижают давление в герметичной емкости до давления, меньшего давления насыщенных паров рабочей жидкости и выдерживают емкость в течение времени, необходимого для обезгаживания жидкости, вакуумируют измерительную полость до давления, меньшего давления в герметичной емкости, после чего сообщают с ней свободный объем герметичной емкости.

На чертеже дана схема осуществления предлагаемого способа.

На схеме приняты следующие обозначения: 1 герметичная емкость; 2 - измерительная полость; 3 натекатель (дросселирующее устройство); 4, 5 - средства вакуумирования; 6, 7 средства измерения давления Способ осуществляется следующим образом: Емкость 1 заполняют примерно наполовину рабочей жидкостью и вакуумируют ее свободный объем насосом 4 до давления, меньшего давления насыщенных паров рабочей жидкости. Больше, чем наполовину заполнять емкость жидкостью не рекомендуется, поскольку в первый момент после снижения давления, вследствие выхода из жидкости растворенных в ней газов происходит бурное вскипание и рабочая жидкость может попасть в магистрали и насос.

После снижения давления в емкости ниже давления насыщенных паров рабочей жидкости начинается активное выделение паров рабочей жидкости (холодное кипение) и, как уже говорилось выше, выделение растворенных в ней газов.

В течение всего времени работы поддерживают в емкости 1 одинаковое давление, меньшее давления насыщенных паров рабочей жидкости путем изменения быстроты откачки емкости.

Выдерживают жидкость в течение времени, необходимого для обезгаживания ее. На практике это время для кремнийорганических жидкостей, используемых в СТР КА, составляет 20 30 мин. За это время газ, растворенный в жидкости, успевает выделиться и эвакуироваться насосом 4 из свободного объема емкости 1. Таким образом через указанное время в свободном объеме емкости 1 будут находиться только пары рабочей жидкости.

Вакуумируют измерительную полость 2 до давления, меньшего давления в герметичной емкости.

Сообщают свободный объем емкости 1 с измерительной полостью 2 через натекатель 3, которым регулируют величину потока паров рабочей жидкости, поступающего в полость 2 под действием перепада давлений.

В процессе работ, проводившихся в п/я В-2572 описанным способом, были получены стабильные эталонные потоки паров рабочей жидкости СТР КА в диапазоне от 2·10^-3 до 1 л·мтор/с, что позволило осуществить контроль герметичности гидроразъемов СТР КА.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность подачи стабильного эталонного потока паров рабочей жидкости, например используемой в качестве теплоносителя в СТР КА, в измерительную полость испытательной системы.

Формула изобретения

Способ микродозирования паров жидкости, заключающийся в том, что сообщают свободный объем герметичной емкости, заполненной жидкостью, с измерительной полостью и устанавливают заданный поток паров жидкости в измерительную полость, отличающийся тем, что перед сообщением свободного объема герметичной емкости с рабочей полостью предварительно снижают давление в герметичной емкости до давления ниже давления насыщенных паров жидкости, выдерживают герметичную емкость до обезгаживания жидкости и вакуумируют измерительную полость до давления, меньшего давления в герметичной емкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1