Способ измерения давления Советский патент 1975 года по МПК G01L7/00 

1

Изобретение относится к технологии измерения давления в силовых, технологических или иных других установках, устройствах и объектах, содержащих среды высоких энергий, преимущественно агрессивны.

Известный способ измерения давления преимущественно агрессивных сред путем непосредственного восприятия их чувствительными элементами измерительных приборов приводит к быстрому выходу из строя этих приборов, не обеспечивает точности показаний измерительных приборов при воздействии на них высокоэнергетических параметров, например температуры.

Для повышения точности, упрощения процесса измерения и обеспечения возможности измерения давления в объектах с меняющимся пространственным положением предлагается способ, по которому отбор давления производят в месте, отделенном от контролируемой среды подвижной разделительной средой, роль которой выполняет один из жидких и газообразных компонентов, непрерывно поступающих в объем через сопротивление с известной характеристикой, измеряют расход разделительной среды через это сопротивление и по известным зависимостям рассчитывают давление в объеме.

На чертеже показана принципиальная схема описываемого устройства, содержащего

камеру сгорания 1, имеющую одну входную магистраль 2 с установленным в ней гидравлическим сопротивлением 3 с сечением /ж для подвода топлива к форсунке 4, выполненной,

например, по типу центробежной, имеющей эквивалентное сечение /ф/ другую входную магистраль 5 для подвода сжатого воздуха к камере сгорания и выходную магистраль 6 для отвода газового потока к турбине двигателя; воздушный компрессор 7, вал которого связан приводом с турбиной, имеющий входное устройство 8 для подвода сжимаемого воздуха и выходную магистраль 9 для отвода сжатого воздуха, соединенную с входной магистралью 5 камеры сгорания; вычислительное устройство 10, содержащее рычаг 11 с опорой, имеющей шарнирно установленные на нем на плече /i поршень 12 с площадью /щ, подвижный во втулке 13, полости А и В кототорых соединены с давлением топлива до и после гидравлического сопротивления 3 соответственно, а на плече /2 - поршень 14 с площадью fn, , подвижный во втулке 15, полости С и D которых соединены с давлением топлива перед форсункой и давлением слива соответственно; вакуумированный сильфон 16 с площадью fc, установленный на плече 1, i: усилитель, состоящий из сервомотора 17, управляющая полость Е которого соединена с

высоким давлением РВ через жиклер 18, а с низким давлением через сопло - заслонку 19, установленную на нлече /з рычага И, который выполняет роль заслонки; пружины 20 , обратной связи, один конец которой приложен к маятнику на нлече /4, а другой перемещается сервомотором 17; топливный насос-регуля.XQ.p..21,-содержащий входные устройства регулирования различных параметров системы 22, в том числе входное устройство регулятора, использующего параметр давления за компрессором, например в виде переменного дросселя 23, выполненного заодно со штоком сервомотора 17, или маятника 24 с соплом-заслонкой 25, находящегося под воздействием пружины задатчика 26 с одной стороны и пружины 27 с другой стороны, второй конец которой перемещается сервомотором 17, и выходную магистраль 28 для отвода отдозированного по заданным законам регулирования топлива, соединенного с входной магистралью 2 камеры сгорания. Устройство работает следующим образом. Топливо, отдозированное регулятором топлива 21 поступает по магистралям 28 и 2 через гидравлическое сопротивление 3 с проходнььм сечением /ж к форсунке 4 с эквивалентным сечением /ф и затем дросселируется ею в зону впрыскивания камеры сгорания 1. Сюда же по магистралям 9 и 5 поступает сжатый воздух из-за компрессора 7, давление Р за которым практически не отличается от давления Pz в зоне впрыскивания камеры сгорания 1. Перепады давлений топлива на форсунке 4 АРф и дросселе 3 АРж находятся в известной зависимости: AY-- /ж у A-Pd, Таким образом: Тогда, пользуясь уравнением равновесия на рычаге 11 при компенсированных силах давления слива РОЛ на равные площади поршня 14 и сильфона 16, установленных на рычаге 11 на равных плечах U, и с учетом астатичности силовой схемы равновесия рычага, имеем fn.. /,ДЯж + с,/,АЛ (АЯф + Рг) /п. /., где Ci - жесткость пружины обратной связи сервомотора 17, АЛ - ход сервомотора 17, Р2 - давление в зоне впрыскивания камеры сгорания 1. С учетом (1): /п,-/гА/э« + сЛАЛ АЯж/пЛ + Яг/пЛ. При выполнении соотношения: Л/ fnh V А Ci/,A/Z :P2fn.-/2 Д/, р,. Таким образом, перемещение золотника переменного дросселя 23, выполненного заодно со штоком сервомотора 17, будет однозначно зависеть от давления Pl или при установке на шток сервомотора 17 измерительной пружины 27, установленной в силовой схеме с пружиной задатчика 26, соплом-заслонкой 25 и маятником 24, усилие на ней будет однозначно зависеть от хода А/г сервомотора 17, т. е. пропорционально давлению Р2. Формула изобретения Способ измерения давления преимущественно агрессивных сред высоких энергий в объеме с непрерывно поступающими в него по входным магистралям через одно или несколько сопротивлений с известными расходными характеристиками жидкими или газообразными компонентами, реагирующими либо взаимодействующими иным другим путем в указанном объеме между собой или со средой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, упрощения процесса измерения и обеспечения возможности измерения давления в объектах с меняющимся пространственным положением, отбор давления производят в месте, отделенном от контролируемой среды подвижной разделительной средой, роль которой выполняет один из компонентов, непрерывно поступающих в объем через сопротивление с известной характеристикой, измеряют расход разделительной среды через это сопротивление и по известным зависимостям рассчитывают давление в объеме.

, //х/Х/

II-fII

Привод от турЬины