Перемешивающее устройство

Полезная модель относится к перемешивающим устройствам, работающим с сосудами высокого давления до 100 МПа (PVT - измерения). От качества перемешивания флюида зависят результаты исследования. Перемешивающее устройство должно быть эффективным и не создавать неконтролируемый объем, то есть при показаниях датчика измерения объема сосуда высокого давления, равными нулю, фактический объем также стремился к этой величине. Предлагается конструкция, в которой элементом перемешивания является поршень, перемещаемый посредством магнитной муфты, расположенным на цилиндре, вынесенным за пределы сосуда высокого давления и подключенным к нему через вентили.
Известны конструкции испытательных камер, внутри которых применяются подвижные шары или цилиндры, приводимые в движение поворотом всей испытательной камеры. Это не всегда удобно, поскольку испытательная камера имеет габариты и вес (до 150 кг при объеме 1,5 литра).
Известны перемешивающие устройства с применением магнитных мешалок, (патент РФ №75044, 2218207).
В качестве прототипа выбран патент РФ №2448246, предлагающий поместить в сосуд высокого давления ленточную пружину, приводимую в движение электромотором через магнитную муфту. Недостатком конструкции является пружинная мешалка, которую сложно проконтролировать при перемещении плунжера в сосуде высокого давления. Цель полезной модели является упрощение конструкции, повышение эффективности перемешивания, уменьшение неконтролируемого объема.
Задача решается применением конструкции, в котором элементом перемешивания является поршень, перемещаемый посредством магнитной муфты, расположенным в цилиндре, вынесенным за пределы сосуда высокого давления и подключенным к нему через вентили.
На рис 1 показана конструкция перемешивающего устройства: 1 - вентиль, 2 - трубка высокого давления, 3 - привод, 4 - тяга, 5 - поршень, 6 - кольцо, 7 - магнит, 8 - магнит, 9 - цилиндр, 10 -сосуд высокого давления, 11 - плунжер, 12 - трубка высокого давления. Цилиндр 9 выполнен из немагнитного материала. Между поршнем 5, содержащим магнит 8 и кольцом 6, содержащим магнит 7 есть устойчивое силовое поле, позволяющее перемещать кольцо 6. Трубки высокого давления 2 и 12 герметично соединяют цилиндр 9 и сосуд высокого давления 10 через вентили 1. Вентили 1 имеют игольчатую форму и объем отверстий под ними в испытательной камере пренебрежимо мал.
Перемешивающее устройство работает следующим образом.
Привод 3 создает возвратно - поступательные движения, которые через тягу 4 прикладываются к кольцу 6. Ввиду наличия магнитной силовой связи поршень 5 принимает эти движения. При этом жидкость, находящаяся в трубках высокого давления 2 и 12 начинает циркулировать. Когда кольцо 6 движется влево по цилиндру 9, поршень 5 также перемещается влево, выталкивая жидкость по трубке высокого давления 2. Причем струя жидкости доходит до плунжера 11. Когда жидкость в трубку высокого давления 2 входит, то из трубки высокого давления 12 она выходит и наоборот. Внутри испытательной камеры происходит процесс перемешивания. Камеру можно дополнительно повернуть (но не качать), чтобы быстрее разбить слои жидкости. Вентили 1 позволяют в процессе испытаний полностью исключить устройство перемешивания как неконтролируемый объем, а также периодически проводить регламентные работы, не разбирая полностью испытательную камеру 10.