PL112972B1 - Device for generating high pressures particularly at low temperatures - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.03.1982 112972 Int. Cl.2 G01N 3/18 Twórcy wynalazku: Sylwester Porowski, Marcin Konczykowski, Waclaw Bujnowski Uprawniony z patentu: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Wysokich Cisnien „Unipress,\ Celestynów (Polska) Urzadzenie do wytwarzania wysokich cisnien, zwlaszcza w niskich temperaturach Dziedzina techniki. Wynalazek dotyczy urzadzenia do wytwarzania wysokich pisnien, zwlaszcza w nis¬ kich temperaturach podczas badania wplywu cis¬ nienia na wlasnosci fizyczne i chemiczne materia¬ lów.Stan techniki. Do badan cisnieniowych w zakresie do 15 kbar w niskich temperaturach stosowanych jest kilka typów urzadzen. Najczesciej stosowane sa urzadzenia nazywane manostatami, w których wytwarza sie cisnienie w temperaturze 300°K, a na¬ stepnie ochladza cale urzadzenie do zadanej tempe¬ ratury. W urzadzeniach tych medium przekazuja¬ cym cisnienie sa rózne mieszaniny cieczy organi¬ cznych. W interesujacym zakresie temperatur cie¬ cze te sa zestalone.Glówna wada tego typu urzadzen jest po pierw¬ sze: wystepowanie w zamarznietym medium cis¬ nieniowym dosc znacznych naprezen niehydrosta- tycznych oraz niemoznosc zmiany cisnienia w nis¬ kich temperaturach. Urzadzeniem nie posiadajacym tych wad jest wysokocisnieniowa komora typu tlok—cylinder pozwalajaca na bezposrednie spreza¬ nie cieklego helu w temperaturze 4,2°K. Dotychczas stosowane komory posiadaja bardzo zawodne uszczelnienie tloka. Zarówno urzadzenie Stawarta, w którym cylindryczny tlok wchodzac do komory wygniatal otwór w cienkim krazku miedzianym, jak i urzadzenie Hattona, w którym stosowano uszczelki z metalicznego potasu, byly bardzo zawodne. Ponad¬ to nie pozwalaly na zmiany temperatury w czasie 10 15 20 25 30 cyklu sprezania jak równiez i nie pozwalaly na kilkakrotne sprezanie bez wymiany elementów uszczelniajacych.Istota wynalazku. Wedlug wynalazku urzadzenie do wytwarzania cisnienia w niskich temperaturach posiada uszczelnienie komory wysokocisnieniowej typu tlok—cylinder, utworzonej przez przewezenie cylindra od strony tloka, o srednicy mniejszej od srednicy tloka wspólpracujacego. Innym rozwiaza¬ niem wedlug wynalazku jest urzadzenie posiadaja¬ ce uszczelnienie utworzone przez zgrubienie tloka od strony cylindra, o srednicy wiekszej od srednicy roboczej cylindra wspólpracujacego.Objasnienie figur rysunku. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na ry¬ sunkach, na których fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia w przekroju wzdluz osi, natomiast fig. 2, 3 — fragment komory z uszczelnieniem utworzo¬ nym w cylindrze, w przekroju wzdluz osi, a fig. 4 — fragment komory z uszczelnieniem utworzonym przez tlok, w przekroju wzdluz osi.Przyklad I. Urzadzenie do wytwarzania wy¬ sokiego cisnienia w temperaturze 2,2°K, jest wypo¬ sazone w komore tlok—cylinder do wytwarzania wysokich cisnien. Pokazany na fig. 2 tlok 4 zakonczo¬ ny jest powierzchnia owalna, natomiast pokazany na fig. 3 tlok 4a zakonczony jest powierzchnia stoz¬ kowa. Cylinder 6 od strony tloka 4 lub 4a jest za¬ konczony stozkiem o podstawie skierowanej w kie¬ runku wspólpracujacego tloka 4 lub 4a, których 112972112972 plaszczyzny z plaszczyzna cylindryczna dalszej czes¬ ci komory tworza przewezenie 8 stanowiace uszczel¬ nienie komory. Tlok 4 lub 4a ma postac walca o srednicy wiekszej od srednicy przewezenia 8 cy¬ lindra Q w granicach wynikajacych z zaleznosci Pusz. Pmax, gdzie pusz. — cisnienie panujace mie¬ dzy powierzchnia tloka a przewezeniem, pmax — maksymalne cisnienie wytworzone w urzadzeniu.W poczatkowej fazie tlok 4 lub 4a znajduje sie ponad cylindrem 6. Kriostat 5 zostaje wypelniony cieklym helem kilkanascie centymetrów powyzej cy¬ lindra 6. Ciekly hel wypelnia cylinder 6. Pompujac olej do urzadzenia napedowego 1, tlok 4 lub 4a wtla¬ czany jest do cylindra 6. Tlok 4 lub 4a wytwarza w cylindrze 6 wysokie cisnienie i równoczesnie uszczelnia górny otwór cylindra 6. Cylinder 6 jest umocowany na koncu jednej z rur 3 mechanizmu na¬ pedowego 1 natomiast tlok 4 lub 4a jest umocowany do drugiej rury 2 tego mechanizmu napedowego 1.Komora tlok—cylinder jest umieszczona w kriosta- cie helowym' 5 wewnatrz cewki nadprzewodzacej 7.Dla obnizenia tarcia powierzchnia tloka 4 lub 4a jest pokryta warstwa smarujaca.Przyklad II. Innym przykladem uszczelnienia jest ksztalt tloka 4b o zgrubieniu 9, którego sredni¬ ca jest wieksza od srednicy cylindra 6a w granicach wynikajacych z zaleznosci pusz. Pm?x, gdzie pUSz. — cisnienie parujace miedzy powierzchnia cylindra a powierzchnia tloka, pmax — maksymalne cisnienie wytwarzane w urzadzeniu. Zasada dzialania urza¬ dzenia jak w. przykladzie I.Stosowanie urzadzenia jest szczególnie uzyteczne do generacji cisnienia w temperaturze helowej, mo¬ ze byc jednak uzyte równiez do generacji cisnienia w temperaturze wyzszej nawet przewyzszajacej temperatury pokojowe. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do wytwarzania wysokich cisnien, zwlaszcza w niskich temperaturach, zawierajace ko¬ more wysokocisnieniowa typu tlok—cylinder, zna¬ mienne lym, ze posiada uszczelnienie utworzone przez przewezenie (8) cylindra (6) od strony tloka (4, 4a) o srednicy mniejszej od srednicy roboczej wspól¬ pracujacego tloka (4, 4a).
2. 2. Urzadzenie do wytwarzania wysokich cisnien, zwlaszcza w niskich temperaturach, zawierajace ko¬ more wysokocisnieniowa typu tlok—cylindtr, zna¬ mienne tym, ze posiada uszczelnienie utworzone przez zgrubienie (9) tloka (4b) od strony cylindra (6a) o srednicy wiekszej od srednicy roboczej wspólpra¬ cujacego cylindra(6a). # ZGK, zam. 8786/1110/4/81, 120 Cena 45 zl PL