Устройство для контроля давления Советский патент 1987 года по МПК G01L19/06 

11307258

Изобретение относится к контролю

давления и может быть использовано для косвенного контроля давления в средах, характеризующихся существенными вибрациями, колебаниями, заилением или большой температурой, например в различных участках углесос- ной или турбокомпрессорной станции.

Целью изобретения является повышение точности и надежности.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - схема вычислительного блока.

Устройство содержит источник 1 давления вспомогательной жидкости 1, стабилизатор 2 давления, обеспечивающий на выходе заданное постоянное давления Р const. Его гидравличесНа входе в канал 4

давление Р const, док) помещают в контр ку, характеризуемую д 5 (верхний индекс указьш кую величину, а значен ризует электрический Под действием разности

Р -оФ г,-

fO

t5

канале Р- р- - Р навливается расход всп жидкости тем больший, Для того, чтобы этот р тоянным и достаточно м висящим от Р (а так на контролируемый проц билизируют Q const запорного элемента рег да По величине гидравл тивления запорного эле

кий выход соединен с входом регулято- 20 косвенно судить о р.

ра 3 расхода, обеспечивающего на выходе заданный постоянный расход Q const, поступающий через канал 4 и насадок 5 в контролируемую точку, соответствующую месту установки насадка 5, Линейное перемещение запорного элемента регулятора 3 фиксируется датчиком 6 линейного перемещения, выход которого соединен с первым входом вьтислительного блока 7, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с задатчиком 8 давления, задатчиком 9 расхода и задатчиком 10 геодезической высоты или перепада, а выход - с индикатором 11 ,

I

Вычислительный блок 7 содержит ап- проксиматор 12, сумматор 13, умножители 14 и 15, вычитатель 16 и задат- чики 17 и 18, причем выход аппрокси- матора соединен с первым входом сумматора 13, второй вход которого подключен к выходу задатчика 17 сопротивления линии 4, а выход - с первым входом первого умножителя 14, второй и третий и входы которого соединены с выходом задатчика 9 расхода, четвертый - с выходом задатчика 18, а выход - с первым входом вычитателя 16, второй вход которого соединен с выходом задатчика 8 давления, третий - с выходом второго умножителя 15, а выход - с входом йндик:атора 11 первый и второй входы второго умножи теля 15 соединены соответственно с задатчиками 18 и 10,

Устройство работает следующим образом.

На входе в канал 4 стабилизируют

давление Р const, а выход (насадок) помещают в контролируемую точку, характеризуемую давлением Р (верхний индекс указьшает на физическую величину, а значение Р характеризует электрический эквивалент р ) , Под действием разности давлений в

Р -оФ г,- f-n-P, уста

канале Р- р- - Р (Р Р, навливается расход вспомогательной жидкости тем больший, чем больше Р , Для того, чтобы этот расход был постоянным и достаточно малым и не зависящим от Р (а также не влиял на контролируемый процесс) его стабилизируют Q const с помощью запорного элемента регулятора. Тогда По величине гидравлического сопротивления запорного элемента можно

косвенно судить о р.

Так, по величине перемещения запорного элемента стабилизирующего расход Q можно определить его гид- равлическое сопротивление по аппроксимирующей зависимости

а f(h),

(1)

30

35

40

где ад - гидравлическое сопротивление запорного элемента; h - величина перемещения запорного элемента.

Аппроксимирующая зависимость а f(h) для используемого запорного элемента может быть определена либо экспериментально, либо расчетным путем с использованием справочной литературы.

Далее определяется общее гидравлическое сопротивление канала

а, + а.

(2)

45

ajf э

где а гидравлическое сопротивление линии и насадка (определяется аналогично а), По этой величине косвенно определяются потери напора в канале

(3)

50 где р - плотность рабочей жидкости; g - ускорение свободного падения,

А значение давления в контролируемой точке определяется из выражения

РО - Рал iP8

(4)

- уровень превьщ1ения (принижения) точек с уровнем РО и насадка Р,

Стабилизатор 2 давления автоматически Лорнирует на выходе значения

ср

Р const. Регулятор 3 потока автоматически формирует на выходе значение Q - const. Изменение положения запорного элемента (на фиг.1 не показан) регулятора 3, стабилизи-j рующего значение Q, позволяет косвенно контролировать по зависимости (1-4) значение Р , Регулятор 3, гидравлическая линия 4 и насадок 5 образуют гидравлический канал. Гидравли- ческие сопротивления элементов 4 и 5 постоянны. Гидравлическое сопротивление регулятора 3 косвенно определяется по смещению его запорного элемента, на котором установлен датчик 6. Датчик 6 формирует значение этого смещения для блока 7, производящего вычисления по зависимостям (1-4).Для этих же вычислений в блок 7 вводятся значения Р , Q и h соответственно с датчиков 8 - 10, Датчики 8 и 9 могут быть заменены задатчиками, В последнем случае места их установки обозначены пунктиром. Датчики предпочтительнее в том случае, когда контролируемые процессы требуют перестройки Р и Qj.

Вычислительный блок 7 работает следующим образом, Аппроксиматор 12 формирует значение а| по зависго ос- ти (I), используя измеренное значение h. В сумматоре 13 определяется величина а по зависимости (2), Умножитель 14 формирует значение лР , по зависимости (3). Умножитель 15 оп- ределяет величину f.g h, а вычи- татель 16 - значение Р по зависимости (4), которое и отображается индикатором 11,

Форм.ула изобретения

Устройство для контроля давления, содержащее канал, соединянлций источник давления вспомогательной среды

с измеряемой средой, установленный в канале регулятор расхода, датчик перемещения его запорного элемента и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности

и надежности, оно снабжено стабилизатором давления, задатчиками расхода, давления и геодезической высоты и вычислительным блоком с четырьмя входами, причем стабилизатор давления установлен в канале между источником давления вспомогательной среды и датчиком расхода, выход датчика перемещения соединен.с первым входом вычислительного блока, второй, третий и четвертый входы которого соединены с задатчиками расхода, давления и геодезической высоты соответственно, а выход - с индикатором.

Редактор Т.Парфенова

Составитель А.Соколовский Техред В.Кадар

Заказ 1621/39

Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фиг. 2

Корректор Л.Пилипенко

Изобретение может быть исполь- . зовано для косвенного контроля давления в различных участках углесос- ной и турбокомпрессорной станций. Цель изобретения - повьшение точности и надежности. Устройство содержит источник 1 давления жидкости, стабилизатор 2 давления, обеспечивающий заданное постоянное давление, регулятор 3, расхода, канал 4, насадок 5, датчик 6 линейного перемещения, вычислительный блок 7, задатчик 8 давления, задатчик 9 расхода, задатчик 10 геодезической;высоты или перепада и индикатор 11, Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства обеспечивает на выходе регулятора 3 расхода постоянный расход. Линейное перемещение запорного элемента регулятора 3 фиксируется датчиком 6 линейного перемещения, соединенным с входом вычислительного блока 7, производящим вычисления по приведенным зависимостям. 2 ил. с S ел с -sj ел 00