Устройство для измерения импульсов давления

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерения постоянных, плаоно изменяющихся, пульсирующих и импульсных перепадов давлении . Цепью изобретения является расширение функциональных возможностей за счег измерения перепадов давлений импульсов и пульсаций Устройство содержит дифмянометр 1 с каналами 2,3 и отсечными клапанами 4 и 5, включенными в них о также обводные каналы 10 и 11 с кранами 12, 13, 14, 15 и каналами 16, 17, сообщенными с каналами 10, 11 и клапанами 4, 5. Импульсное давление нагружает каналы 2 и 3. Отсечные клапаны 4 и 5 путем закрытия или открытия кранов 12, 13, 14, 15 отсекают или пропускают п камллы 2 и 3 измеряемые импульсы, регистрируя Р на дифманометре, как постоянные перепады давления При этом донопшчтельные 16 17 и обводные 10,11 каналы позволяют настраивать избирательную работу отсечных клапанов 4, 5 с одновременной защитой дифманометра 1 от перегрузок 1 ил.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

Ъ(ф-ъ@, (я)s G 01 L 13/00

ГОСУДАРСТВ ЕННВГЙ КОМИТЕ1

ПО ИЗОВРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ог)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 1 .06.92.Бел. И 22 (21E 4451895/10 (22) 08,04.88 (72) Л.В.Карсавин, В.И.Никитушкин.

С,Л.Карсавин и И.И.Осипов (53) 531.787 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 1597633, кл. 6 01 (19/06, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛ Ь СО В,ЛАВЛ ЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерения постоянных, плавно изменяющихся, пульсирующих и импульсных перепадов давлений. Цепью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения перепадов давлений

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений и регистрации как постоянных, так и плавноизменяющихся, пульсирующих и импульсных перепадов давлений, в частности при регулировании и отладке гидравлических пульсирующих систем и механизмов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения перепадов давлений импульсов и пульсаций на дроссельном сопрогивлении в трубопроводе.

На черте>ке представлено предлагаемое устройство, Устройство содержит соединенные с дифманометром 1 импульсные канали 2.и 3 давлений и включенные в них двусторонние отсечные клапаны 4 и 5 с полостями 6 и 7 давлений, в которых размещены их запорные элементы 8 и 9, пороги срабатывания

„„SU „„16375ОО А1 1 импульсов и пульсаций, Устройство содер>кит дифманометр 1 с каналами 2,3 и отсечными клапанами 4 и 5, включенными в них, а также обводные каналы 10 и 11 с кранами 12, 13, 14, 15 и каналами 16, 17, сообщенными с каналами 10, 11 и клапанами 4, 5. Импульсное давление нагружает каналы 2 и 3. Отсечные клапаны 4 и 5 путем закрытия или открытия кранов 12, 13, 14; 15 отсекают или пропускают в каналы 2 и 3 измеряемые импульсы, регистрируя Р на дифманометре, как постоянные перепады давления. При этом дополнительные 16, 17 и обводные 10, 11 каналы позволяют настраивать избирательную работу отсечных клапанов 4, 5 с одновременной защитой дифманометра 1 от перегрузок, 1 ил, которых в обе стороны регулируются по перепаду, обводные канали 10 и 11 клапанов

4 и 5, включенные в каналы 2 и 3 дифманометра 1, эапорные краны 12, 13, 14, 15, установленные парами в каналах 10 и 11, дополнительные каналы 16 и 17, одни концы которых включены s полости 6 и 7 давлений клапанов 4 и 5, а другие — в обводные каналы 10 и 11 между эапорными кранами 12, 13 и 14, 15 каждой пары, олости 18 и 19 давлений Рах и Ра х гидравлического пульсатора 20 с включенными в них соответственно каналами 2 и 3 дифманометра 1, пульсирующий орган 21 пульсатора 20, обеспечивающий в нем максимальные 22 и минимальные 23 переменные сопротивления с генерированием импульсных и пульсирующих перепадов давлений Рмакс и Рмиь предохранительный клапан 24, включенный в обводной канал 25 дифманометра 1, В схеме обвязки содер>катся также датчик 26, 1637500

4 включенный каналами давлений а каналы 2 и 3 дифманометра 1, и осциллограф 27.

Включение датчика 26 в каналы 2 и 3 дифманометра 1 осуществлено между дифманометром и клапанами 4, 5.

Устройство работает следующим образом., Давления Рвх и. Рвых полостей 18 и 19 пульсатора 20 нагружают каналы 2 и 3 и через открытые запорные краны 12, 13, 14 и

15 каналов 10 и 11 дифманометр 1. При этом пульсирующий орган 21 фиксируется в положении 23, при котором Рвх-Рвых = ЬРмин

Осциллограф 27 выключен. Это положение является исходным перед измерением или регулированием величин импульсных или пульсирующих перепадов давлений, причем быстродействующие отсечные клапаны

4 и 5 регулируются заранее; Запорные элементы 8 и 9 клапанов 4 и 5 свободно и без рений перемещаются внутри полостей 6 и, в направлении вверх и вниз от нейтрального положения под действием Перепада давлений, совершая путь, характеризующий пороги срабатывания каждого из них, При этом запорные элементы 8 и 9 в нейтральном положении никогда не перекрывают каналы 2 и 3 дифманометра 1, а их пороги срабатывания (по перепадам давлений) регулируются (не показано). Таким образом, пороги срабатывания клапанов 4 и 5 представляют собой путь, который проходят их запорные элементы 8 и 9 вверх или вниз от нейтрального положения, отсекая соответственно полости 6 и 7 от каналов 2 и 3 дифманометра 1 со стороны пульсатора 20, При этом пороги срабатывания клапанов 4 и 5 индивидуальны, а сигналом для перемещения запорных элементов вверх или вниз является прямой или обратный перепад давлений, возникающих на эапорных элементах 8, 9 при различных положениях пульсирующего органа 21 пульсатора 20, в полости 18 давлений Рвх и 19 Рвых которого включены каналы 2 и 3 дифманометра 1.

Регулирование порогов срабатывания отсечных клапанов 4 и 5 может осуществляться и в. схеме обвязки дифманометра 1 (элементы регулирования не показаны).

Сущность способа измерений постоянных, импульсных или пульсирующих перепадов давлений предлагаемого изобретения может быть охарактеризована и пояснена следующими примерами, Пример 1, Измеряется постоянный или плавноизменяющийся перепад давлений Л Р = Рвх - Рвых. При неподвижном положении пульсирующего органа 21 или его медленном перемещении из положения 22 максимального сопротивления в положение

23 минимального сопротивления, (РмаксРы я). При этом все запорные элементы 12, t3, 14, 15 обводных каналов 10 и 11 открыты и отсечные клапаны 4 и 5 безразличны к процессу изменения давлений в полостях 18 и 19. так как на их запорных элементах 8, 9 не возникают командные перепады давлений и они не вмешиваются в процесс изме10 рений. То же будет и при прохождении пульсирующего органа 21 из положения 23 в положение 22. В случае медленного превышения предела измерения перепада давлений на дифманометре 1 срабатывает

20 предохранительный клапан 24, и давлени в каналах 2 и 3 дифманометра 1 выравнивается, защищая его от односторонних перегрузок.

Пример 2. Измеряется максимальный импульсный перепад давлений. Запорные краны 13, 14, 15 закрыты, кран 12 открыт..

Релейно изменяют положение пульсирующего органа 21 из фиксированного положения 23 в фиксированное положение 22, Давление Рвх в полости 18 импульсно возрастает и нагружает полость 6 отсечного клапана 4 и через каналы 16 и 10 и открытый запорный кран 12 импульсный канал 2 давления дифманометра 1. При этом эапорный элемент 8 клапана 4 не.преодолевает порог срабатывания, клапан 4 открыт и канал 2

° сообщен с полостью 18 пульсатора 20. После достижения "пика" давления импульс давления в канале 2 стремится понизиться

35 и отсечной клапан 4 отсекает его на участке между полостью б и дифманометром,1 так„ .как запорный элемент 8 опускается вниз и отсекает канал 2 Р». Синхронно с импульсным увеличением давления в полости 18

40 уменьшается давление в полости 19 и клапан 5 отсекает давление Рвых на участке канала 3 между полостью 7 и дифманометром 1,при этом эапорный элемент 9 опускается вниз, отсекая канал 3 от полости 19.

45 Разность давлений Рвх.макс Рвых.макс= Рмакс. измеряемого максимального импульса. Для произведения очередного измерения открываются эапорные краны 13 и 15 обводных каналов 10 и 11, и полости 6 и 7 через

50 дополнительные каналы 16 и 17 сообщаются с давлениями Рвх и Рвых полостей 18 и 19. перепады давлений на клапанах 4 и 5 выравниваются, и их запорные элементы 8 и 9 возвращаются s нейтральное положение, от55 крывая каналы 2 и 3. Запорные краны 13 и 15 закрываются, и изменения продолжаются. Таким же образом измеряются все промежуточные импульсы дарлений при фиксированных изменениях сопротивления пульсирующего органа 21 между положениями 22 и 23.

1637500

Пример 3. Измеряются максимальные пульсирующие перепады давлений. Запорные краны 12, 13 открыты, краны 13, 14 закрыты. Пульсирующий орган 21 непрерывно изменяет свои положения 22 и 23 с 5 заданной частотой. Канал 2 постоянно открыт при положениях 22 и постоянно отсекается от полости 18 Рвх в момент изменения положения. пульсирующего органа 21 от положения 22 к положению 23 так, 10

1 как запорный элемент 8 обратным перепа-. дом опускается вниз и отсекает максималь. ные импульсы, удерживая их в канале 2 дифманометра. Одновременно с этим в канале 3 дифманометра 1 удерживаются толь- 15 ко минимальные давления Рв полости 19, так как эапорный элемент 9 клапана 5 при минимальных давлениях Рвых занимает ней тральное положение (кран 15 открыт, и полость 7 сообщена с полостью 19). При 20 повышении давления Р,ы, (начало движения из положения 23 к положению 22 пульсирующего органа 21) запорный элемент 9 релейно поднимается вверх и отсекает.канал дифманометра, удерживая в нем мини- 25 мальное значение давления Р»х. При этом максимальный пульсирующий перепад давлений регистрируется на дифманометре, Как ПОСТОЯННЫЙ. Л Рмакс = Рвх.макс Рвых.мин

Пример 4. Измеряются минимальные 30 пульсирующие перепады давлений. Запорные краны 12 и 14 закрыты, краны 13 и 15 открыты, Пульсирующий орган 21 совершает непрерывные изменения положений 22 и

23 (см. пример 3). Канал 2 дифманометра 1 35 нагружается только минимальными импульсами давлений Рв,, соответствующими положению 23 пульсирующего органа 21, так

° как запорный элемент 8 в момент увеличений сопротивлений на пульсирующем орга- 40 не 21 релейно поднимается вверх и отсекает канал 2 дифманометра от возрастающего импульса давления Рвх в полости 18, При этом запорный элемент 8 постоянно открыт при низких импульсах давлений s полости 45

18. Одновременно запорный элемент 9 клапана 5 постоянно релейно отсекает канал 3 при возрастании давлений Рвах в полости

19, удерживая в канале 3 дифманометра 1 только минимальные значения давлений 50 импульсов Рвых. при которых запорный элемент 9 находится постоянно в нейтральном положении.и канал 2 сообщен как с дифманометром, так и полостью 19 давления Рвых.

ПРИ ЭТОМ Рмин = Рвх.мин - Рвых.мин. ПОДРОбные параметры пульсации давлений (частота и амплитуда) регистрируются путем осциллографирования с использованием осциллографа 27, датчик 26 которого включен в каналы 2 и 3 дифманометра 1., После проведения работ по исследованию характеристик размаха колебаний давлений пульсатора 20 и его наладки и регулирования все запорные краны 12 ° 13, 14, 15 закрываются и дифманометр, а также включенные в его каналы 2 и 3 датчики 26 записывающих преобразователей 27 защищаются от всех импульсных перегрузок давлений, которые могут произойти в эксплуатации. При этом запорные элементы

8 и 9 клапанов 4 и 5 не пропускают на дифманометр 1 даже минимальных импульсов.

Вместе с тем главные и постоянные давления беспрепятственно поступают на дифманометр, так как при них запорные элементы

8 и 9 занимают в полостях 6 и 7 отсечных клапанов нейтральные положения.

Формула изобретения

Устройство для измерения импульсов давления, содержащее измеритель давления, регулируемый двусторонний отсечной клапан с запорным элементом и с входным. выходным штуцерами и штуцером нейтрального положения запорного элемента, который соединен через запорный кран с входным штуцером, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет измерения перепадов давлений импульсов и пульсаций на дроссельном сопротивлении в трубопроводе, Оно снабжено вторым аналогичным регулируемым двусторонним отсечным клапаном и двумя дополнительными запорными клапанами, через которые соединены в каждом клапане выходной штуцер с штуцером нейтрального положения запорного элемента, а измеритель давления выполнен в виде дифманометра, входы которого подключены к выходным штуцерам клапанов.

Редактор (; . Юркова

Заказ 2811 Тираж 224 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель О, Полев

Техред М,Моргентал

Корректор Н. Король