RU186941U1 - Соединение диффузионного узла источников микропотока газа с сосудом, заполненным газом под давлением - Google Patents
Соединение диффузионного узла источников микропотока газа с сосудом, заполненным газом под давлением Download PDFInfo
- Publication number
- RU186941U1 RU186941U1 RU2018125173U RU2018125173U RU186941U1 RU 186941 U1 RU186941 U1 RU 186941U1 RU 2018125173 U RU2018125173 U RU 2018125173U RU 2018125173 U RU2018125173 U RU 2018125173U RU 186941 U1 RU186941 U1 RU 186941U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- vessel
- neck
- gas
- connection
- Prior art date
Links
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 5
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 5
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 3
- 241000207836 Olea <angiosperm> Species 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 1
- 238000004164 analytical calibration Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Соединение диффузионного узла (ДУ) источников микропотока (ИМ) с газонепроницаемыми сосудами, заполненными газами с высокими давлениями, относится к устройствам для физико-химического метода контроля, анализа и метрологического обеспечения газоаналитической аппаратуры и может быть использовано для дозирования микропотока газа летучих веществ при приготовлении парогазовых смесей с известным содержанием анализируемого компонента. Соединение диффузионного узла (ДУ) источников микропотока газа (ИМ) с сосудом, заполненным газом под давлением, установлено с возможностью взаимодействия тонкостенной оболочки и упругодеформирующейся трубки при их контакте с образованием участка трубки, работающего в их соединении как в упругой, так и в упругопластической зоне деформации, отличающееся тем, что в качестве ИМ используют стеклянный сосуд, снабженный горловиной, посредством которой он соединен с заглушенной газопроницаемой трубкой ДУ, и которые обладают химической стойкостью и прочностью, достаточной для работы с парами высокого давления, стеклянная горловина сосуда и трубка ДУ статически обжаты бандажом, горловина стеклянного сосуда снабжена местными приливами в виде концентрических выступов или канавок, являющихся концентраторами удельного давления в местах контакта трубки и бандажа (А-е); и горловины сосуда и трубки (А-К), повышающие прочность соединения при осевом смещении трубки ДУ, а трубка ДУ и бандаж выполнены из малоэластичного фторопласта с одинаковым коэффициентом линейного расширения не менее 5×10-9×10единицы/град С, при этом по двум поверхностям, образующим герметичное соединение между наружной цилиндрической поверхностью горловины сосуда, снабженной концентратором удельного давления, и внутренней поверхностью трубки ДУ, стеклянная горловина сосуда обжата фторопластовой трубкой ДУ, а фиксация герметичного соединения этих поверхностей осуществлена с помощью внешнего фторопластового бандажа, имеющего с трубкой ДУ одинаковые коэффициенты линейного расширения.
Description
Соединение диффузионного узла (ДУ) источников микропотока (ИМ) с газонепроницаемыми сосудами, заполненными газами с высокими давлениями, относится к устройствам для физико-химического метода контроля, анализа и метрологического обеспечения газоаналитической аппаратуры и может быть использовано для дозирования микропотока газа летучих веществ при приготовлении парогазовых смесей с известным содержанием анализируемого компонента. Соединение также может применяться в других областях техники при соединении стеклянных сосудов с эластичными трубками.
Соединение диффузионного узла (ДУ) используется при изготовлении долговременных источников микропотока газа (ИМ) для увеличения продолжительности их работы. Соединение ДУ в ИМ предназначено для герметизации, запирания и подсоединения проницаемой трубки для веществ с большими давлениями насыщенных паров (H2S>2,0, NH3>1,3 Мпа) или большой удельной производительностью NO2 находящимися в газонепроницаемом сосуде, который герметизируется на его горловине. В качестве целевого вещества в ИМ обычно используют агрессивные вещества в жидком, твердом или сжиженном состоянии.
Из уровня техники известно изобретение «Устройство для герметизации сосуда и способ изготовления герметичного сосуда » RU 2588834, конвенционный приоритет 09.08.2010 JP 2010-178974, опубл. 10.07.2016, относящийся к устройству для герметизации сосуда, в частности картриджа или пробирки. Устройство имеет прилегающий продольный участок с равномерно выполненным внутренним поперечным сечением, заглушку, частично или полностью вставленную в сосуд, у которой имеется одна или несколько сообщающихся канавок, которые выполнены на наружной периферийной поверхности заглушки. Устройство обеспечивает тщательную герметизацию для обеспечения устойчивости к воздействию внешней среды и сохранения определенных свойств препарата в течение установленного срока, однако не обеспечивает требуемые величины давлений перетекаемого газа от источника микропотока. Заглушку сдвигают большие осевые усилия со стеклянной горловины при больших давлениях. А это, в свою очередь, не может обеспечить герметичное соединение тонкостенных фторопластовых трубок со стеклянным сосудом эталона.
Известно изобретение «Способ формирования плотного межуплотнительного пространства затворного узла запорной трубопроводной арматуры» RU 2626610, опубл. 31.07.2017, МПК F16K 1/02, F16K 1/36, F16K 25/00, предназначенное для уплотнительных поверхностей запорной трубопроводной арматуры и не может быть использована для источников микропотока газа при высоких давлениях. Однако изобретение использует в качестве критерия герметичности уплотняющих поверхностей расчет величины площади контакта, что существенно при соединении фторопластовых газопроницаемых трубок со стеклянным сосудом эталона. Однако изобретение решает задачу через формирование допускаемых отклонений от номинальной плоскости уплотнительных поверхностей, что требует большой точности обработки поверхностей и применяется для металлических поверхностей. Технологически требуется соблюдать высокие требования для допускаемого показателя шероховатости при соблюдении необходимого условия герметичности.
Из уровня техники также известно изделие, являющееся аналогом, изготовленное по технологии Extended life tubular device (XLT) фирмой VICI Metronics. (Каталог фирмы VICI Valco Cheminert Catalog, стр. 230).
Стандартная конструкция долговременных ИМ, предложенная фирмой VICI Metronics состоит из металлического сосуда, снабженного горловиной, посредством которой он соединен с заглушенной газонепроницаемой фторопластовой трубкой обладающей отличной химической стойкостью и достаточной прочностью (модуль упругости при растяжении - 300 МПа, при изгибе - 600 МПа). Соединение горловины сосуда с газонепроницаемой трубкой осуществляется с помощью, например, оливки и внешним дополнительным уплотнением - металлическим бандажом.
При этом поверхность оливки, на которую надевается трубка, снабжена местными приливами, выполненными в виде концентрических выступов или канавок, предназначенными для увеличения удельного давления в местах контакта, повышающих прочность соединения. Однако, из-за ограниченной пластичности фторопластов, в местах сопряжения образуются концентрические зазоры, уменьшающие поверхность сопряжения. Для повышения прочности соединения и предотвращения осевого смещения трубки, при создании давления внутри нее, эти канавки выполняют в виде заостренных концентрических проточек. В качестве бандажа, для повышения прочности соединения, обычно используют металлические кольца, которые после соединения обжимаются (фиксируются) механически с достаточным усилием, предотвращая растяжение и перемещение трубки вдоль оси от создаваемого внутри трубки давления.
Обладая ограниченной эластичностью и значительным коэффициентом линейного расширения фторопласта (5×10-5-9x10-5 единицы/град С), после статического обжатия металлическими кольцами под действием температур термостатирования (до 120 град С), совершается циклические колебания сжатия и расширения при периодическом использовании металлических колец, что может приводить к изменению проницаемости (герметичности) данного соединения. С целью снижения воздействия температур на проницаемость обычно увеличивают количество концентрических канавок и длину бандажа (1) или устанавливают дополнительное (второе) уплотнение, что увеличивает как пассивную часть ИМ, его массу, так и поверхность подверженную окислительным процессам от истекающего вещества. С целью снижения влияния деформации устанавливают два металлических кольца на небольшом расстоянии друг от друга. Однако применение металлических бандажей ограничено из-за малого коэффициента линейного расширения по сравнению с фторопластом, что приводит к пластической деформации герметизируемого соединения ДУ при термостатировании (до 120 град С).
Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является изобретение «Уплотнительное соединение» RU 2129681, опубл. 27.04.199, МПК Р16К 25/00, F16J 15/00, содержащее запорный орган, установленный с возможностью взаимодействия с тонкостенной оболочкой, выполненной упругодеформирующейся при их контакте и образующей выборку с участком стенки, работающим при взаимодействии с запорным органом как в упругой, так и в упругопластической зоне деформации. Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в клапанных, фланцевых, ниппельных и других соединениях, работающих под давлением, однако не применимо для источников микропотока газа под давлением. Изобретение решает задачу надежности уплотнительного соединения для жидкостей в условиях изменении параметров эксплуатации (таких как температура и давление) с помощью оболочки, которая плотно удерживается за счет упругопластической деформации, так называемый эффект «памяти», за счет которого деформированный оболочечный элемент хорошо удерживается в осевом и радиальном направлении. Однако изобретение не решает задачу герметичного соединения тонкостенных фторопластовых трубок, например, источника микропотока газа с обеспечением требуемого высокого давления (ИМ), с корпусом стеклянного сосуда эталона.
Источники микропотока, как правило, заполняют целевым веществом в жидком, твердом или сжиженном состоянии. После герметизации, под действием избыточного давления насыщенных паров, известное количество газообразного вещества диффундирует через газопроницаемую стенку корпуса в омывающий его поток газа-разбавителя. В качестве газопроницаемого корпуса для таких источников микропотока обычно используют фторопластовые газопроницаемые трубки, диаметр и толщина стенок которых определяются исходя из величины давления паров (от 0,01-2,5 МПа). Поэтому толщина стенки должна выбираться от 0,75 до 1,5 мм. Из-за сравнительно малого объема вещества в газопроницаемом корпусе (внутренний диаметр до 5 мм на длине 150 мм) срок работы таких источников микропотока ограничен и составляет от нескольких месяцев до года, поэтому изменение производительности во времени из-за плохой герметизации в процессе эксплуатации и хранении существенно влияет на срок применения эталона. Диаметр и толщина газопроницаемой стенки трубки диффузионного узла выбирают исходя из давления насыщенных паров вещества и они определяются модулем упругости материала при растяжении (для фторопластов 300-2000 МПа), что влияет на герметичность точек соединения ДУ с сосудом.
Действие давления газа в порах стенки (сатурация) усиливает деформацию растяжения, образующуюся от действия давления паров на внутреннюю поверхность стенки примерно в два раза, что заставляет использовать более толстые газопроницаемые стенки, что также негативно воздействует на производительность и срок службы. Для получения образцовой газовой смеси источник микропотока устанавливают в термостат генератора, в котором создается заданный расход потока газа-разбавителя, омывающий источник и имеющий заданную температуру термостатирования. Срок работы таких источников микропотока ограничен и составляет от нескольких месяцев до года, поэтому применяют ИМ, в которых ДУ соединен с газонепроницаемым сосудом.
Если используют конструкции долговременных ИМ без упрочнения соединения ДУ, корпус которых выполнен из химически стойкого стекла, то заполнение их сжиженными веществами осуществляют с низким давлением паров (например, NO2). Такое соединение не выдерживает повышенных температур и давления паров таких веществ как SO2, NH3, H2S. Если применяют металлические бандажи, то их применение с целью упрочнения соединения ограничено хрупкостью стекла. Применение штампованных ДУ из термопластичного фторопласта (например, из Ф4МБ) с утолщением трубки в месте соединения с горловиной сосуда для веществ с повышенными давлениями паров ограничивает диапазон задаваемых производительностей ИМ. Таким образом, известны из уровня техники следующие варианты соединения: а) с применением оливки; в) с применением металлического бандажа; с) с утолщенной диффузионной трубкой, размещенной «внатяг».
В то же время, требуется стремиться к увеличению соотношения производительности к массе источника микропотока (ИМ) за счет снижения его массы, что позволяет снизить погрешность калибровки вследствие использования более точных весов.
Традиционная герметизация ДУ с помощью заглушек и соединения его с газонепроницаемым сосудом объемом V=0,5-5,0 мл с помощью обжимных колец значительно увеличивет длину и массу источника микропотока, и, кроме того, вносит дополнительную погрешность из-за сорбции истекающего вещества на пластиковых поверхностях заглушек. Кроме того, дополнительная погрешность появляется за счет окисления микропотока газа на металлических поверхностях соединительных частей источника микропотока и сосуда при его хранении, а также за счет десорбции при работе источника микропотока, что снижает точность эталонов и уменьшает срок службы.
Для того чтобы расширить номенклатуру дозируемых веществ, исключить взаимодействие дозируемого вещества и газа - разбавителя с материалом соединительных деталей ДУ и сосуда, исключить попадание влаги и иных примесей газа, необходимо стремиться к увеличению надежности соединений и упрощению технологии их размещения на ИМ в соединении с сосудом. Так для надежной герметизации плотность соединения ДУ должна составлять не менее 0,1 мкм, так как размер молекул газа в сравнении с размером молекулы воды отличается не менее чем в 30 раз. Следовательно, необходимо обеспечить критическое отношение площади пятен контакта в соединении, что для микропотока газа высокого давления существенно ограничено, что потребует увеличения поверхности контакта между герметизируемыми поверхностями.
Уменьшение пределов допускаемой погрешности калибровки приборов и погрешности дозирования микропотока газа летучих веществ при приготовлении парогазовых смесей с известным содержанием анализируемого компонента, требует существенного уменьшения массы ИМ и надежного и долговременного герметичного соединения ИМ с сосудом, что позволит точнее осуществить измерения, используя эталон.
Для этого требуется достичь упрощения герметичного соединения диффузионного элемента с корпусом эталона, который представляет собой малолитражный сосуд с запорным элементом.
Предложенное техническое решение соединения диффузионного узла источников микропотока газа с сосудом заполненным газом под давлением позволяет достичь технического результата, состоящее в том, что обеспечивается герметичное соединение тонкостенных фторопластовых трубок, например, источника микропотока газа, и корпуса стеклянного сосуда эталона с требуемым высоким давлением (ИМ). Кроме того, преодолеваются недостатки соединений, указанные выше.
Данный технический результат достигается за счет того, что осуществляют соединение диффузионного узла (ДУ) источников микропотока газа (ИМ) с сосудом, заполненным газом под давлением, установлено с возможностью взаимодействия тонкостенной оболочки и упруго-деформирующейся трубки при их контакте с образованием участка трубки, работающего в их соединении как в упругой, так и в упругопластической зоне деформации.
Новым является то, что в качестве корпуса долговременного ИМ используют стеклянный сосуд, снабженный горловиной, посредством которой он соединен с заглушенной газопроницаемой трубкой ДУ, и которые обладают химической стойкостью и прочностью, достаточной для работы с парами веществ высокого давления. Данное соединение ДУ при частной реализации выдерживает высокое давление паров веществ для горловины сосуда диаметром 6 мм до 4 МПа, а диаметр 3 мм до 5 МПа. Трубка ДУ и стеклянная горловина сосуда статически обжаты бандажом, горловина стеклянного сосуда снабжена местными концентрическими приливами. Полученные поверхности являются концентраторами удельного давления (концентратор напряжения) в местах контакта трубки и бандажа (А-е) и горловины сосуда и трубки (А-К), повышающие прочность соединения при осевом смещении трубки ДУ, а трубка ДУ и бандаж выполнены из малоэластичного фторопласта с одинаковым коэффициентом линейного расширения не менее 5×10-5-9×10-5 единицы/град С. При этом по двум поверхностям, образующим герметичное соединение между: цилиндрической поверхностью горловины сосуда, снабженной концентратором удельного давления (концентратор напряжения), и внутренней поверхностью трубки ДУ, стеклянная горловина сосуда обжата фторопластовой трубкой ДУ, а фиксация этого герметичного соединения (уплотнения) осуществлена с помощью внешнего фторопластового бандажа, имеющего с трубкой ДУ одинаковые коэффициенты линейного расширения. В конкретном примере реализации фторопластовые трубка и бандаж имеют модуль упругости при растяжении не менее 300 МПа, и при изгибе не менее 600 МПа.
Предложенное техническое решение иллюстрируется чертежами, которые однако не охватывают всех конструктивных вариантов исполнения предложенного соединения диффузионного узла источников микропотока газа с сосудом, заполненным газом под давлением.
На Фиг 1 - показано соединение горловины стеклянного сосуда с расположенной на его конце канавкой в соединении с фторопластовой трубкой и фиксацией бандажом;
На Фиг. 2 - показано соединение горловины стеклянного сосуда с расположенным на его конце выступом в соединении с фторопластовой трубкой и фиксацией бандажом;
Соединение состоит из стеклянного сосуда (1) с горловиной (2), фторопластовой трубки (3) и бандажа (4). На горловине (2) сосуда (1) размещают канавку (5) или выступ (6) вблизи края горловины (2). Расстояние от края горловины (2) не должно быть большим. Например, в частном случае это расстояние «f» составляет не более 1 мм. Расстояние зависит от характеристик стекла, из которого изготовлен сосуд. Глубина канавки или высота выступа составляет 0,2-0,5 мм, что обеспечивает простоту их изготовления и достаточна для фиксации трубки (3) в осевом направлении от продольного сдвига. Например, чаще всего используют стекло типа Пирекс с хорошими прочностными характеристиками, которое при изготовлении ИМ дает следующие преимущества:
- хорошую адгезию с газопроницаемой трубкой ДУ,
- достаточную для уплотнения прочность (диаметр 6 мм давление до 4 МПа, а диаметр 3 мм давление до 5 МПа.)
- малый коэффициент линейного расширения
- прозрачность, что обеспечивает хорошую видимость количества сжижаемой фазы вещества, находящегося в сосуде (1)
- хорошую химическую стойкость к большинству агрессивных сред, кроме HF,
- простоту в изготовлении.
На горловину (2) сосуда (1) надета фторопластовая трубка (3), выполненная, например, из термопластичного фторопласта марки (Ф4МБ).
Сверху трубки (3), в зоне сопряжения (соединения) «е» горловины (2) и трубки (3) обжат бандажом (4). Таким образом, стеклянная горловина (2) сосуда (1) и трубка ДУ (3) статически обжаты бандажом (4).
Фторопластовый бандаж (4) выполнен из термопластичного фторопласта той же марки, что и трубка ДУ или обязательно имеет с ней одинаковый коэффициентом линейного расширения. Это повышает температурную прочность соединения, что особенно важно при авиаперевозках ИМ, где температура эксплуатации достигает минус 50 град С.
В предложенном соединении используется свойство эффекта памяти в термопластичных фторопластах. Так при нагреве трубки и/или бандажа они расширяются, но стремятся вернуться к первоначальному усилию обжатия на заданном диаметре, который был сформирован при их изготовлении. Приливы образуют череду концентрических выступов и канавок. При упругопластических деформациях и трубка (3) и бандаж (4) работают вместе. Таким образом, одинаковый коэффициент расширения трубки (3) и бандажа (4) позволяет им при перепаде температур наружного воздуха одинаково расширяться и сжиматься не вызывая осевых напряжений в зоне сопряжения (соединения) «е». Кроме того, применение этих двух элементов герметизации позволяет увеличить поверхность сопряжения «е», а наличие концентратора напряжения (5 или 6), увеличивающего удельное давление на участке «к» в канавке (5) или выступе (6) на фторопласт на краю горловины (2) сосуда (1) предотвращает осевое смещение трубки (3) ДУ. Такое соединение увеличивает прочность герметизируещего узла, однако позволяющего использовать его до величины прочности на разрыв газопроницаемой трубки (3) ДУ и величины усилия на сжатие стеклянной горловины (2) сосуда (1).
Внутренний диаметр трубки (3) и наружный диаметр горловины (2) имеют одинаковые размеры. Термопластичная трубка (3) обтекает выступ (6) или канавку (5) за счет пластической деформации при изготовлении соединения, что предотвращает осевой сдвиг. А поверхность сопряжения трубки (3) и внутренней поверхности бандажа (4) получают плотной, без образования зазоров, что существенно увеличивает пятно контакта. При этом трубка (3) и бандаж (4) в собранном виде работают совместно в зоне упругопластической деформации, которая у обоих элементов одинаковые за счет равных коэффициентов линейного расширения. В процессе эксплуатации в этом сопряжении не образуется участков разгерметизации за счет совместной упругопластической деформации трубки (3) и бандажа (4).
Соединение изготавливают путем последовательной упруго-статической деформации трубки (3) и бандажа (4) для обеспечения статического обжатия ими горловины (2), и которые совместно охватывают горловину (2) сосуда (1).
При нагреве ИМ (1) трубки (3) ДУ фторопластовый бандаж (4) стремится обжать горловину (2) сосуда (1) за счет эффекта памяти от расширения при герметизации. Последовательное соединение трубка - бандаж улучшает герметизацию соединения, что повышает также ее механическую прочность. Простота герметизации допускает сборку ДУ до и после заполнения сосуда целевым веществом.
Таким образом, применение стекла кроме хорошей химической стойкости, малой плотности и достаточной прочности, упрощает технологию изготовления горловины сосуда, а достаточная чистота поверхности и ее хорошая адгезия с проницаемой трубкой
ДУ позволяют получить хорошую герметизацию при обжатии бандажом без дополнительной обработки поверхности их сопряжения.
Раздельное соединение двух элементов герметизации ДУ (трубка - бандаж) по сравнению с известными соединениями с утолщенным ДУ или с металлическим бандажом позволяет производить упрочнение неподвижной трубки ДУ на горловине при обжатии бандажом.
Таким образом, за счет конструкции соединения и применения упругопластической деформации трубки и бандажа, работающих совместно, соединение диффузионного узла источников микропотока газа с сосудом заполненным газом под давлением обеспечивает герметичное соединение тонкостенных фторопластовых трубок и корпуса стеклянного сосуда эталона с требуемым высоким давлением за счет:
- увеличенного пятна контакта герметизации,
- хорошей адгезии при герметизации, которая является достаточной для компенсации осевой нагрузки, исключающей осевой сдвиг,
- при обеспечении требуемой величины давлений истекающего газа за счет одинакового коэффициента линейного расширения бандажа и насадки, вследствие чего не возникает больших осевых усилий, сдвигающих насадку со стеклянной горловины (трубки), а, следовательно позволяет использовать тонкостенные фторопластовые трубки и стеклянные горловины сосудов.
Таким образом, за счет применения стекла в эталонах, поверхности которых не окисляются, возможно их применять к широкой номенклатуре газовых смесей и агрессивных газов (кроме HF). Кроме того, такая конструкция соединения позволяет применять стекло при отсутствии металлических бандажей или необоснованного увеличения силы сжатия, что не может выдержать тонкостенное, хрупкое стекло. Более того, достигается требуемая прочность герметичного соединения, поскольку отсутствуют нагрузки на изгиб в месте соединения, не требуется сварных швов при изготовлении металлических сосудов. Все это существенно упрощает технологию изготовления сосуда и расширяет температурный диапазон эксплуатации источника и его транспортировки; а за счет отказа от металлических бандажей снижается вес ИМ и сосуда и увеличивается объем хранящегося вещества и видимости сквозь стекло остатков вещества, т.е не требует дополнительных измерений.
Claims (3)
1. Соединение диффузионного узла (ДУ) источников микропотока газа (ИМ) с сосудом, заполненным газом под давлением, установленоное с возможностью взаимодействия тонкостенной оболочки и упругодеформирующейся трубки при их контакте с образованием участка трубки, работающего в их соединении как в упругой, так и в упругопластической зоне деформации, отличающееся тем, что в качестве ИМ используют стеклянный сосуд, снабженный горловиной, посредством которой он соединен с заглушенной газопроницаемой трубкой ДУ, и которые обладают химической стойкостью и прочностью, достаточной для работы с парами высокого давления, стеклянная горловина сосуда и трубка ДУ статически обжаты бандажом, горловина стеклянного сосуда снабжена местными концентрическими приливами, являющимися концентраторами удельного давления в местах контакта трубки и бандажа (А-е); и горловины сосуда и трубки (А-К), повышающие прочность соединения при осевом смещении трубки ДУ, а трубка ДУ и бандаж выполнены из малоэластичного фторопласта с одинаковым коэффициентом линейного расширения не менее 5×10-5-9×10-5 единицы/°С, при этом по двум поверхностям, образующим герметичное соединение между наружной цилиндрической поверхностью горловины сосуда, снабженной концентратором удельного давления, и внутренней поверхностью трубки ДУ, стеклянная горловина сосуда обжата фторопластовой трубкой ДУ, а фиксация герметичного соединения этих поверхностей осуществлена с помощью внешнего фторопластового бандажа, имеющего с трубкой ДУ одинаковые коэффициенты линейного расширения.
2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что фторопластовые трубка и бандаж имеют модуль упругости при растяжении не менее 300 МПа и при изгибе не менее 600 МПа.
3. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что в сосуде ИМ вещество высокого давления находится под давлением до 4,0 МПа при диаметре горловины сосуда 3 мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018125173U RU186941U1 (ru) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | Соединение диффузионного узла источников микропотока газа с сосудом, заполненным газом под давлением |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018125173U RU186941U1 (ru) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | Соединение диффузионного узла источников микропотока газа с сосудом, заполненным газом под давлением |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186941U1 true RU186941U1 (ru) | 2019-02-11 |
Family
ID=65442116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018125173U RU186941U1 (ru) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | Соединение диффузионного узла источников микропотока газа с сосудом, заполненным газом под давлением |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186941U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4031892A (en) * | 1974-07-18 | 1977-06-28 | Ampoules Corporation | Two-chamber mixing syringe |
| RU2129681C1 (ru) * | 1997-01-30 | 1999-04-27 | Орловский государственный технический университет | Уплотнительное соединение |
| RU2588834C2 (ru) * | 2010-08-09 | 2016-07-10 | Арте Корпорейшн | Устройство для герметизации сосуда и способ изготовления герметичного сосуда |
| RU2626610C1 (ru) * | 2016-04-04 | 2017-07-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Способ формирования плотного межуплотнительного пространства затворного узла запорной трубопроводной арматуры |
-
2018
- 2018-07-09 RU RU2018125173U patent/RU186941U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4031892A (en) * | 1974-07-18 | 1977-06-28 | Ampoules Corporation | Two-chamber mixing syringe |
| RU2129681C1 (ru) * | 1997-01-30 | 1999-04-27 | Орловский государственный технический университет | Уплотнительное соединение |
| RU2588834C2 (ru) * | 2010-08-09 | 2016-07-10 | Арте Корпорейшн | Устройство для герметизации сосуда и способ изготовления герметичного сосуда |
| RU2626610C1 (ru) * | 2016-04-04 | 2017-07-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Способ формирования плотного межуплотнительного пространства затворного узла запорной трубопроводной арматуры |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7576922B2 (en) | Hermetic electrowetting device | |
| US3467394A (en) | Packing means | |
| KR20170137134A (ko) | 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링 | |
| CN105181223B (zh) | 差压传感器以及差压传感器的制造方法 | |
| JP4129916B2 (ja) | オフセット突起部を有するオープン弾性メタルガスケット | |
| KR102436790B1 (ko) | 압력 센서 | |
| RU186941U1 (ru) | Соединение диффузионного узла источников микропотока газа с сосудом, заполненным газом под давлением | |
| EP1491842A2 (en) | Tube bundle heat exchanger | |
| US20150217416A1 (en) | Methods for Fabricating Apparatus Having a Hermetic Seal | |
| JP2007321958A (ja) | 薬液弁 | |
| CN109441787B (zh) | 一种弹性加压装置 | |
| CN108072277A (zh) | 真空双层结构及热处理炉 | |
| US20120027648A1 (en) | Interfacing caps for microfluidic devices and methods of making and using the same | |
| WO2001081911A1 (en) | Gas sensor assembly and method | |
| US5565076A (en) | Fluoride sensing electrodes with longer service life, retrofittable shields therefor, and processes utilizing such electrodes | |
| RU2677222C1 (ru) | Диффузионный узел источников микропотока газов высокого давления | |
| KR102177661B1 (ko) | 반도체 및 디스플레이 제작 설비의 배관용 체크 밸브 | |
| KR101016495B1 (ko) | 격막식 압력 센서 | |
| CN101223389A (zh) | 集成面板与流体器件的连接结构 | |
| JP4130865B2 (ja) | 容器の首部にディスペンサーメンバーを取り付けるための固定部材、そのような固定部材を有するディスペンサー装置、および固定方法 | |
| US20090302547A1 (en) | Sealing gland for ribbon-shaped probe | |
| US20150219517A1 (en) | Apparatus Having a Hermetic Seal | |
| US10030775B2 (en) | Sealing ring and pressure measuring transducer having at least one such sealing ring | |
| US4343176A (en) | Long-life leak standard assembly | |
| KR102651953B1 (ko) | 크로마토그래피 카트리지 시일 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200710 |