Измеритель давления газов поршневого компрессора Советский патент 1986 года по МПК G01L23/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использоЬано в информационно-измерительны системах испытательных стендов и в диагностических системах поршневых компрессорных машин.

Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения давления в цилиндре поршневого компрессора.

На чертеже показана функциональная схема измерителя давления газов поршневого компрессора.

Измеритель давления газов поршневого компрессора содержит датчики давления 1 и 2, установленные соответственно в цилиндре и всасывающем трубопроводе и подключенные к инвертирующим входам операционных усилителей 3 и 4, а также ключ 5, конденсатор 6, формирователь импульсов 7, отметчик нижней мертвой точ:ки (НМТ) поршня 8, первьм масштабный резистор 9f резистор обратной связи 10 первого операционного усилителя, ограничительный резистор 11, второй масштабный резистор 12 и резистор обратной связи 13 второго операционного усилителя 4, Устройство снабжено линией задержки 14, делителем напряжется 15 и дополнительным операционным усилителем 16,

Устройство работает следуювщм образом.

Многоступенчатый поршневой компрессор, испытуемый на стенде или же имеющий встроенную диагностическую систему, оснащается датчиком давления в цилиндре, Высокие температуры и глубина пульсаций давления с течением времени вызывают угсод нуля датчика. Совместно с др€;йфом усилителя это составляет прогрессирующую аддитивную погрешность канала измерения давления. Датчик давления 2, установленный в магистралях и измеряющий квазипостоянное давление при постоянной невысокой температуре, имеет более высокие точность и метрологическую надежность,

В течение периода врарения коленчатого вала имеется два момента когда давления в цилиндре и во всасывающем трубопроводе выравниваются Один из них - момент закрытия всасывающего клапана, следующий непос редственно за достижением поршня НМТ, Для каждого цилиндра промежу75242

ток времени от НМТ до момента выравнивания давлений постоянный, определяемый конструктивными осо енностями всасывающего клапана (it),

5 Путем автоматической компенсации прогрессирующей псзгрешности канала измерения в момент равенства давлений в цилиндре и всасывающем трубопроводе уменьшают погрешность из10 мерения давления в цилиндре.

На выходе операционных усилителей 3 и 4 имеются напряжения ъы-ц « и ,, , соответствующие давлениям Р и Р , Делитель напряжения 15 вы15 полней так, чтобы уровни напряжений Ugj,j(, ii.f, быпи равны при равенстве давлений Р , и Р, . В момент времени задержанный относительно момента достижения поршнем НМТ на

20 время fit, когда величины давлений Р ( и Р должны быть равны, открывается ключ 5 и конденсатор 6 заряжается до уровня, компенсирующего смещение напряжения Ugj,,, , .относи25 тельно . Время задержки ut импульса сравнения относительно импульса с отметчика НМТ определяется экспериментально во время монтажа и настройки преобразователя на ком30 прессоре и устанавливается на регулируемой линии задержки 14, Длительность импульса сравнения на выходе формирователя импульсов 7 должнй быть достаточной для завершения переходных процессов при зарядке конденсатора 6, Ограничительный резистор 11 предупреждает возникновение автоколебаний в контуре,

Приведенная аддитивная погреш„J ность измерения давления в цилиндре примерно равна приведенной аддитивной погрешности измерения давления во всасывающем трубопроводе деленной на степень сжатия ступени компрессо., ра. Это следует Из того, что верхние пределы измеряемых давлений датчиков отличаются примерно на величину степени сжатия , где РВС - номинальное давление всасывания, Рц - номинальное давление наг нетания.

Формула изобретения

55 Измеритель давления газов поршневого компрессора, содержащий датчик давления, установленный в цилиндре, выходом соединенный через первый

312

масштабный резистор с инвертирующим входом первого операционного усилителя, второй операционный усилитель, ключ, конденсатор, формирова.тель импульсов, второй масштабный резистор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения давления, в него введены дополнительный датчик давления, установленный во всасывающем трубопроводе, дополнительный операционный усилитель, делитель напряжения, линия задержки, отметчик нижней мертвой точки, и ограничительный резистор, причем выход дополнительного датчика давления через второй масштабный резистор соединен с инвертирующим входом второго операци424

онного усилителя, выход которого через делитель напряжения соединен с неинвертирующим входом дополнительного операционного усилителя, инвертирующий вход последнего соединен с выходом первого операционного усилителя, а выход дополнительного операционного усилителя - с входом ключа, управляющий вход которого

через формирователь импульсов и линию задержки соединен с выходом отметчика нижней мертвой точки, выход ключа через ограничительный резистор подключен к неинвертирующему

входу первого операционного усилителя и к одной из обкладок конденсатора, другая обкладка которого соединена с корпусом.