Устройство для регистрации динамических процессов в гидравлических системах Советский патент 1976 года по МПК G01L7/06 

1

Описываемое устройство относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к технике регистрации динамических процессов Б гидравлических системах.

Известные устройства для регистрации динамических процессов в гидравлических системах, содержащие две полости, каналы, соединяющие полости с трубопроводом, и упругий чувствительный элемент диафрагменного или сильфонного типов, связанные с позиционным датчиком перемещений, имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение.

К таким недостаткам относятся сложность устрой|ства, содержащего два чувствительных элемента с пружинами, шток, жиклер и другие элементы, изменение нейтрального положения органов позиционного датчика перемещений в зависимости от величины начального давления в гидравлических системах, а также инерционность системы за счет увеличения времени выравнивания давления через калиброванные отверстия, что вносит временные искажения и снижает надежность получения достоверного результата.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение точности измерений и надежности работы.

Достигается это тем, что в предлагаемом устройстве манометрический чувствительный элемент типа «поршень-пружина расположен в канале, соединяющем контролируемую магистраль с герметичной емкостью, параллельно которому в корпусе выполнены два дополнительных канала с регулируемым гидравлическим сопротивлением в одном из них и обратным клапаном в другом.

В результате этого переток жидкости из контролируемой гидравлической системы в герметичную емкость или наоборот происходит только noc.ii. перемещения поршня и срабатывания поз дионного датчика перемещений, при отсу1.,гвии перетока поршень фиксируется в крайнем положении пружиной, а дополнительные каналы с регулируемым вектилем и обратным клапаном позволяют регулировать чувствительность устройства и ускорять переток жидкости через устройство для обеспечения .быстрого выравнивания давлений в герметичной емкости и контролируемой гидросистеме при любых и особенно больших перепадах давления, что позволило придать устройству новое качество - возможность измерять длительность фронта волны гидравлического импульса.

Конструкция устройства для регистрации динамических процессов в гидравлических системах показана на прилагаемом чертеже.

Устройство для регистрации динамических процессов в гидравлических системах имеет

корпус 1, нижнюю крышку 2 со штуцером

для соединения с контролируемой гидросистемой, верхнюю крышку 3 и герметичную емкость 4.

В корпусе выполнен рабочий канал 5, в который помещен рабочий поршень б с встроенным в него магнитом 7, образуюш;ий вместе с пружиной 8 чувствительный манометрический элемент типа «поршень-пружина. Рабочий канал 5 соединен с полостью контролируемой гидравлической -системы соединительным каналом 9, а с полостью герметичной емкости переточным каналом 10, по которому происходит переток жидкости при нахождении рабочего поршня 6 в верхнем положении.

Параллельно рабочему каналу в корпусе устройства выполнены дополнительный канал 11, в который помещен обратный клапан 12 с пружиной 13, и канал 14 .с краиом 15, регулирующим его гидравлическое сопротивление.

В стенку рабочего канала 5 встроены магнитопроводы 16, а на наружной поверхности корпуса укреплено коромысло 17, которое вместе с контактами 18 образует малоинерционный магнитный позиционный датчик перемещений. Между корпусом и крышками устройства установлены прокладки и предохранительные сетки, а в нижней крышке, кроме того, установлен магнитный фильтр.

Устройство соединяется с контролируемой гидравлической системой с помощью штуцера нижней крышки 2. Жидкость, находящаяся в гидросистеме, проходя по каналам 5, 9, 10, 11, 14, заполняет герметичную емкость 4, сжимая в ней воздух. Давления в гидросистеме и герметичной емкости выравниваются, поршень 6 устанавливается в крайнем положении, а контакты 18 находятся в разомкнутом состоянии. Устройство готово к работе.

При плавных . изменениях давления в гидросистеме переток жидкости идет через канал 14, манометрический чувствительный элемент не перемещается, а связанный с ним позиционный датчик перемещений не срабатывает. При закрытом канале 14 переток жидкости идет через зазоры рабочего поршня и обратного клапана.

При резком изменении давления в гидросистеме между гидросистемой и герметичной емкостью возникает переток жидкости, характеризующийся значительным расходом. Вследствие того что пропускная способность канала 14 ограничена, на нем возникает перепад давлений, под действием которого поршень перемещается вверх, а жидкость перетекает по каналу 10, при этом магнит 7 поршня 6 через верхний магнитопровод 16 притягивает верхний конец коромысла 17, обеспечивая замыкание контактов 18. В этом положеНИИ поршень 6 будет находиться в течение всего времени перетока жидкости из гидросистемы в герметичную емкость, которое соответствует времени воздействия на чувствительный элемент устройства фронта гидравлической волны - импульса. Переток жидкости в этот момент идет через переточный канал 10, что обеспечивает выравнивание давлений между гидравлической системой и герметичной емкостью.

После выравнивания давления в гидросистеме и герметичной емкости и прекращения перетока жидкости поршень под действием пружины встанет в исходное положение, а датчик перемещений разомкнет контакты 18.

При регистрации гидравлических импульсов с большой амплитудой ускорение выравнивания давления между герметичной емкостью и гидросистемой происходит также и через канал 11 с обратным клапаном 12, пружина 13 которого имеет жесткость несколько большую, чем пружина 8 поршня 6. Это обеспечивает первоначальное срабатывание чувствительного манометрического элемента от переднего фронта гидравлической волны- импульса и фиксацию момента прихода к устройству фронта гидравлической волны.

В процессе выравнивания давлений между магистралью и герметичной емкостью сначала закрывается обратный клапан, а затем под действием пружины вернется в исходное положение рабочий поршень 6, вызывая срабатывание позиционного датчика перемещений и размыкание контактов 18, чем фиксируется момент прекращения действия гидравлической волны па устройство.

Чувствительность устройства к величине гидравлических волн и скорости нарастания давления в их фронте устанавливается и регулируется краном 15, расположенным в канале 14. Размещенные в разъеме корпуса и крышек сетки предохраняют устройство от попадания механических примесей, а магнитный фильтр улавливает металлические частицы, которые могут повлиять на работу чувствительного манометрического элемента. Для регистрации гидравлических им,пульсов противоположной полярности верхняя крышка устройства соединяется с полостью контролируемой гидросистемы, а нижняя-с полостью герметичной емкости.

Формула изобретения

Устройство для регистрации динамических процессов в гидравлических системах, содержащее расположенный в корпусе манометрический чувствительный элемент с позиционным датчиком перемещений и штуцер для присоединения к контролируемой магистрали, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, в нем манометрический чувствительный элемент типа «поршень-пружина расположен в канале, соединяющем контролируемую магистраль с герметичной емкостью, параллельно которому в корпусе выполнены два дополнительных канала с регулируемым гидравли ческим сопротивлением в одном из них и обратным клапаном в другом.