Устройство для измерения импульсов давления Советский патент 1992 года по МПК G01L13/00 

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

иелью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения перепадов давлений импульсов и пульсаций на дроссельном сопротивлении в трубопроводе

На чертеже поедетзвлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит соединенные с дифмансметром 1 импульсные каналы 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

которых в обе стороны регулируются по перепаду, обводные каналп 10 и 11 клапанов 4 и 5, включенные в каналы 2 и 3 дифманометра 1, запорные краны 12, 13, 14, 15, установленные парами в каналах 10 и 11, дополнительные каналы 16 и 17, одни концы которых включены в полости 6 и 7 давлений клапанов 4 и 5, а другие - в обводные каналы 10 и 11 между запорными кранами 12,13 и 14. 15 каждой пары, олости 18 и 19 давлений Рвх и Рвых гидравлического пульсатора 20 с включенными в них соответственно каналами 2 и 3 дифманометрз 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 Рмин. предохранительный клапан 24, включенный в обводной канал 25 дифманометра 1. В схеме обвязки содержатся также датчик 26,

цэ

Х| СП

О

включенный каналами давлений в каналы 2 и 3 дифманометра 1, и осциллограф 27. Включение датчика 26 в каналы 2 и 3 дифманометра 1 осуществлено между дифмано- метром 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 ЛРмин. 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 трений 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 запорных элементах 8,9 при различных положениях пульсирующего органа 21 пульсатора 20, в полости 18 давлений Р0хи 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 ре улирования не показаны)

Сущность способа измерений постоянных, импульсных или пульсирующих пере- падов давлений предлэ(эемого изобретения может быть охарактеризована и пояснена следующими примерами.

Пример 1. Измеряется постоянный или плавноизменяющийся перепад давлений ЛР РВХ - РВЫХ. При неподвижном положении пульсирующего органа 21 или его медленном перемещении из положения 22

максимального сопротивления в положение 23 минимального сопротивления (Рмакс - Рмин). При этом все запорные элементы 12, 13, 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 изме0 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

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

П р и м е р 2. Измеряется максимальный

0 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.

5 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 запорный

0 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

5 и отсечной клапан 4 отсекает его на участке между полостью 6 и дифманометром ,1 так как запорный элемент 8 опускается в низ отсекает канал 2 Р0х- Синхронно с импульсным увеличением давления в полости 18

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

5 РазнОСТЬ давлений Рвх макс - РВЫХ макс ДРмакс

измеряемого максимального импульса. Для произведения очередного измерения открываются запорные краны 13 и 15 обводных каналов 10 и 11, и полости 6 и 7 через

0 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 8 нейтральное положение, от5 крывая каналы 2 и 3. Запорные краны 13 и 15 закрываются, и изменения продолжаются. Таким же образом измеряются все промежуточные импульсы давлений при фиксированных изменениях сопротивления пульсирующего органа 21 между положениями 22 и 23.

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 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 23jaK, как запорный элемент 8 обратным перепадом опускается вниз и отсекает максимальные импульсы, удерживая их в канале 2 дифманометра. Одновременно с этим в канале 3 дифманометра 1 удерживаются толь- ко минимальные давления Р0ых полости 19. так как запорный элемент 9 клапана 5 при минимальных давлениях РВых занимает нейтральное положение (кран 15 открыт, и полость 7 сообщена с полостью 19). При повышении давления РВых (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- мальное значение давления РВЫХ. При этом максимальный пульсирующий перепад давлений регистрируется на дифманометре.

Как ПОСТОЯННЫЙ. А Рмакс РВХ макс - Рвых.мин.

Пример 4. Измеряются минимальные пульсирующие перепады давлений. Запор ные 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 нагружается только минимальными импульсами давлений РВх, соответствующими положению 23 пульсирующего органа 21, так

-как запорный элемент 8 в момент увеличений сопротивлений на пульсирующем орга- 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 в полости

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

19,удерживая в канале 3 дифманометра 1 только минимальные значения давлений

импульсов РВЫХ. при которых запорный элемент 9 находится постоянно а нейтральном положении и канал 2 сообщен как с дифма- нометром. 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 дзв- лений, 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 давле- нияг 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, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей 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 а виде дифманометра, входы которого подключены к выходным штуцерам клапанов.

Ю 20 22

2

П

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.

Редактор (J. Юркова

Составитель О. Полев Техред М.Моргентал

в.

Заказ 2811Тираж 224Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035 Москва. Ж-35, Раушская наб , 4/5

Корректор Н. Король