РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К МАНОМЕТРИЧЕСКИМ ПРИБОРАМ

Заявляемое в качестве полезной модели устройство относится к лабораторному измерительному оборудованию, предназначенному для определения комплекса физико-химических параметров жидких или газожидкостных систем. В частности, оно может найти применение при исследовании нефти в пластовых условиях.
Известны подвижные разделительные элементы в виде плавающего поршня (№122914). Герметизация плавающего разделительного поршня достигается уплотняющими манжетами, скользящими по стенке сосуда при движении поршня.
Недостатком такого разделительного устройства является усилие для сдвига поршня, возникающее из-за трения и прилипания эластичной манжеты к стенкам сосуда. По мере разбухания материала манжеты в испытуемой среде трение увеличивается и погрешность, внесенная разделительным элементом при измерении давления, растет.
Задачей полезной модели является уменьшение влияния устройства на точность измерения давления.
Поставленная задача достигается за счет того, что разделительный элемент в заявляемом устройстве выполнен в виде плоской мембраны с тороидальным утолщением по периметру, соединенной штоком с центрирующей крестовиной или плавающим поршнем.
На чертеже показано заявляемое в качестве полезной модели разделительное устройство к манометрическим приборам.
Плоская мембрана 1 с тороидальным утолщением 2 по периметру изготовлена предпочтительно из бензостойкой резины или иного эластичного материала, достаточно стойкого в исследуемой среде. Мембрана установлена с возможностью неограниченного перемещения в плоскости раздела двух сред (исследуемой и рабочей) и разделяет полость цилиндрического сосуда 3 высокого давления на две камеры 4 и 5. Камера 4 заполнена исследуемой средой, например пластовой газонасыщенной нефтью, а камера 5 - рабочей подвижной жидкостью, например ртутью, глицерином, водой и др. Диаметр мембраны несколько больше диаметра полости цилиндра. Эта разность диаметров обеспечивает необходимый для надежной герметизации прижим тороидальной части мембраны к стенкам сосуда.
Разделительное устройство к манометрическим приборам работает следующим образом.
В статически равновесных по давлению условиях мембрана выпрямляется и занимает положение, отображенное на фиг.1. При возникновении некоторой разности давления за счет перемещения плоскости раздела сред, мембрана принимает выпуклый вид (фиг.2), стягивает радиально тороидальную часть и уменьшает ее прижим к стенкам сосуда. Соответствующее снижение трения способствует скольжению тороида, и мембрана, перемещаясь вместе с плоскостью раздела сред, стремится занять исходное положение (фиг.3). При изменении направления перемещения плоскости раздела мембрана сначала выпрямляется, а затем выгибается в противоположную сторону.
Изгиб мембраны всегда сопровождается вращательным (на некоторый угол) движением тороида. Это незначительное качение кольца вдоль стенки сосуда устраняет явление прилипания. Частичное набухание мембраны несколько увеличивает ее прогиб при движении, но существенного влияния на величину трения не оказывает.
Для стабилизации мембраны в положении, перпендикулярном к оси перемещения, в центре ее закреплен шток 6 с направляющим и стабилизирующим элементом 7 в виде крестовины или перфорированного диска. Если возникает необходимость, чтобы стабилизирующий элемент выполнял какие-либо дополнительные функции, ему может быть придана любая целесообразная форма, например, плавающего поршня и др.
Заявленное в качестве полезной модели разделительное устройство к манометрическим приборам позволяет надежно изолировать испытуемую среду от рабочей жидкости. Работа мембраны практически не зависит от давления и температуры в системе, если не превышать предельно допустимые нормы, установленные для используемых материалов, что позволит поддержать заданный режим по давлению и температуре во всей системе с высокой точностью. Поставленная задача уменьшения влияния устройства на точность измерения давления достигнута.