Устройство для измерения скорости и объема газовыделений

 

Союз Советскик

Социалистинескии

Республик (» 792142 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) заявлено 22.12.78(21) 270033 /1810 с присоединением заявки .% (51) М. Кл.

5 01 Р 5/00

Гесударстввикьй коцктвт (23) Приоритет

Ь

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень J% 48 во делим иза5рвтеник к открытий (5З) УДК З31.

-767:621..3.083.5 (088.8) Дата опубликования описания 03.01.81 (72) Автори изобретения

В ° М. Тютюнник и М, М. Мордасов

Тамбовский институт химического машиностроения (7) ) Заявитель (6 " ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

И ОБЪЕМА ГАЗОВЫДЕЛЕНИЙ

Изобретение относится. к области измерения параметров движения и может быть использовано для исследования или автоматического контроля процессов, сопровождающихся газовыделениями в лабораторных и производственных про5 цессах.

Известно устройство для изучения процессов газовыделений, в котором изме рение объема производят путем вытесне30 ния жидкости поступающими газами. По изменению объема жидкости, находящейся в измерительной камере, судят об объеме газовыделений $1) .

В этом устройстве имеется обязатель15 ное наличие контакта газа с жидкостью в измерительной камере, что не позволяет использование их для контроля параметров газовыделений длительных процессов изза возможного растворения выделившихся

20 газов в жидкости.

Ближайшим по технической сущности является устройство для измерения скорости и объема газовыделения, содержащее измерительную камеру, связанную с преобразователем давления, усилитель, реверсивный двигатель и регистратор. В этом устройстве исключен контакт газа с жидкостью 2 .

Недостатком такого устройства является невысокая точность измерений вследcraze падения чувствительности с увепичением объема измерительной камеры по мере измерений, невозможность измерения скорости и количества газовыделений значительных по длительности и интенсивности процессов, невозможность непрерывного отбора газа на анализ.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная пель достигается тем, что измерительная камера выполнена в виде эластичной Q - збразой трубки, внутренняя сторона которой сопряжена с двумя роликами, установленными с возможностью вращения на концах рычага, закрепленного на валу двигателя, при этом длина рычага выполнена равной

792l

Устройство работает следующим образом.

Выделяющиеся из зоны реакции газы поступают на вход, преобразователя 1

40 давлений и в трубку 3. В результате растет давление в замкнутом обьеме, ограниченном с одной стороны преобразователем l, с другой — одним из двух роликов, пережимаюших трубку 3. На вы45 ходе преобразователя давлений сигнал будет отсутствовать до тех пор, пока давление в замкнутом объеме, создаваемое постоянно поступающими в камеру выделяющимися газами, не станет равным

50 минимальному заданному значению Р, устанавливаемому заранее задатчиком 2.

При отклонении давления в измерительной камере от заданного значения Р изменяется выходной сигнал преобразователя l

55 давлений, который с выхода преобразова теля поступает на вход электронного усилителя 9. Усиленный по напряжению и мощности сигнал приводит в действие ревер3 диаметру внешней. стороны трубки, причем устройство снабжено преобразователем угла поворота рычага и связанным с ним измерителем числа оборотов, подключенным к регистратору.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — кривая реального процесса газовыделения; на фиг. 3 — кривая, регистрируемая вторичным прибором.

Устройство содержит преобразователь 1 давления, к которому подключен эадат:ик 2, измерительную -образ-, ную камеру переменного объема, выполненненную в виде эластичной, например резиногой трубки 3, по внутренней стороне которой перекатываются два резиновых ролика 4, полностью пережимая трубку в местах контакта. Ролики закреплены на оси, центр которой кинематичес- 20 ки связан с преобразователем 5 угла поворота оси в сигнал дистанционной передачи и с валом реверсивного дан.втеля 6. Преобразователь 5 подключен к измерителю 7 числа оборотов и ðå- 25 гистрируюшему прибору 8.

Выход преобразователя 1 давления подключен ко входу электронного усилителя 9, соединенного в свою очередь с обмоткой управления реверсивного элек- 30 тродвигателя 6. Каждый из двух рбликов имеет две степени свободы, вращаясь вокруг своеи оси и вокруг друг друга с центром вращения, находящемся в центре оси, нв которой они закреплены. З5

42 ф сивный двигатель 6, вал которого кинематически связан с осью, на которой закреплены ролики 4. При вращении двигателя вращаются и ролики 4, изменяя объем измерительной камеры. При горизонтальном положении оси роликов оба полностью пережимают трубку в местах контакта, отсекая постоянную дозу газа (заштрихована) в верхней части трубки. Дальнейпий йоворот оси, на которой расположены ролики, приводит к выбросу газов на анализ или в адивбатический сборник. Таким образом, из измерительной камеры при вращении оси с роликами выбрасываются постоянного объема порции газа.

При одном обороте вала двигателя происходит отбор газа объемом L К, спределямым объемом двух доэ, отсекаемых роликами 4. Отбираемое при этом количество газа ЬЯ определяют иэ соотношения где 2- — газовая постоянная;

Т вЂ” температура газа.

В основу действич устройства заложен принцип компенсации объемов, при котором вся измерительная схема стремится занять такое положение, что сигнал на выходе преобразователя давлений стремится к нулю.

Преобразователь угла поворота оси с закрепленными на ней роликами соединен с измерителем 7 числа оборотов и со вторичным регистрирующим прибором 8.

Количество импульсов П, фиксируемое измерителем 7 числа оборотов, связано с количеством 8 выделившихся газов соо тношени ем:

На фиг. 3 представлена кривая, регистрируемая вторичным прибором устройства, которая представляет собой пилообразную кривую с постоянной амплитудой, равной Д7 . В любой момент времени о скорости гаэовыделений 5 можно судить по равен:тву где 5V (b ) — объем газа, соот«етствуюший залапнолу моменту «ром«ни

792142

Газы аз зоны реакции

ht — отрезок времени, отсчитываемый от начала действия импульса до заданной точки, скорость газовыделений в которой необходимо определить.

Значения величин gV (ф ) и hC получают из кривой на вторичном приборе (фиг.3).

Реальную кривую получают путем последовательного сшивания отрезков кри вой на втооичном тгрибсре. Если необходумость 3 иэмеренил скорости газовыделений в побой момент времени отсутствует, то усредненную скорость гаэсвыделений Цср определяют по частоте следования импульсов 03 .

Р устройстве осушествлено непрерывное изме",эниэ парамет-.ов газовыделений и непрерывный отбор порции газа на анализ или их сброс в емкость постоянного давления или в атмосферу.

Небольшая величина измвзитепьнсй камеры позволяет проиэводлть измерения с точностью на 2-3 выше, чем при яссу пользовании известного устройства Контролируемая среда соприкасается только с материалом трубки, поэтому предложенное устройство применимо для измерения скорости и объема газовыделений разнообразной агрессивнсс-:.и и токсичности.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости и объема гаэовьщелений, содержащее измерительную камеру, связанную с преобразователем давления, усилитель, реверсивный двигатель и регистратор, о т л и ч а юm е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, измерительная камера выполнена в виде эластичной Ц -образной трубки, внутренняя сторона которой сопряжена с двумя роликами, установленными с возможностью вращения на концаХ рычага, закрепленного на валу двигателя, при этом длина рычага равна диаметру внешней стороны трубки, причем устройство снабжено преобразователем угла поворота рычага и связанным с ним измерителем числа оборотов, подключенным к регистратору-.

Ис точники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No . 257786, кл. Q 06 Cj 7/761, l 3..03.68.

2. Тютю ник В. М. и др. Ус тройс тво для определения скорости и объема газовыделений", Известия БУЗов СССР, Химия и химическая технология", 1974. т. 3.7.

М 5, с, 785-787 (прототип).

792142 иг.

Фиг. 5

Составитель В. Назарова

Редактор Т. Горячева Техред И.Асталош Корректор М. Шароши

Заказ 10 l43/43 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

I !

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4