Устройство для измерения перетечек газа через поршневое уплотнение Советский патент 1979 года по МПК G01M3/26 

I

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для измерения перетечек газа через поршневое уплотнение и для контроля герметичности для различных устройств, в частности для компрессоров.

Известны устройства для измерения неретечек контрольного газа через поршневое уплотнение, содержаш;ие пневмоцилиндр двустороннего действия с системой подачи рабочего газа, обратные клапаны, редуктор, газовый счетчик с вентилем, в которых для поддержания постоянного давления в подпоршневой полости цилиндра избыток газа через вентиль и газовый счетчик выпускается в атмосферу.

Недостатками этих устройств является наличие погрешности измерения перетечек из-за пульсации давления газа в подпоршневой полости цилиндра, так как объем его ограничен, и инерционности обратного клапана.

Наиболее близким но технической сущности к изобретению является устройство для измерения перетечек рабочего газа через поршневое уплотнение, содержащее нневмоцилиндр двустороннего действия, компенсирующую емкость, сообщающуюся с надпоршневой полостью цилиндра, систему подачи контрольного газа и газовый

счетчик с дроссельным вентилем, подключенный к подпоршневой полости цилиндра. Возникающая в иадпоршневой полости цилиндра потеря газа компенсируется емкостью, в которой с помощью системы подачи контрольного газа поддерживается давление, равное давлению в подпорщневой полости.

Недостатком известного устройства является значительная погрещность измерения иеретечек газа, так как возникают обратные перетечки газа из подпорщневой полости в надпоршневую из-за колебания давления в подпорщневой полости.

Целью изобретения является повышение точности измерения перетечек газа через норшневое уплотнение.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено регулирующим подачу газа из емкости золотником, становленным в надпорщневой полости цилиндра и щарнирно соединенным с порщнем щтоком регулируемой длины, и эластичной диафрагмой, установленной в компенсирующей емкости и разделяющей ее на два объема, один из которых соединен с надпорщневой, а другой с подпорщневой полостями.

На фиг. 1 представлено схематически

предлагаемое устройство; на фиг. 2 - диаграмма давления до измерения перетечек;

на фиг. 3 - диаграмма давлений при измерениях перетечек.

Устройство содержит пневмоцилиндр 1 двустороннего действия, разделенный поршнем 2 с исследуемым уплотнительным элементом 3 на надпоршневую полость 4 и подпоршневую полость 5. Золотник 6 соединен шарнирно с поршнем 2 при помощи штока 7 регулируемой длины.

Емкость 8 разделена эластичной диафрагмой 9 (например, сильфоном) на объем 10, соединенный трубопроводом 11 с надпоршневой полостью через окна 12 в форме прямоугольных ш,елей, и объем 13, соединенный трубопроводом 14 с подпоршневой полостью 5.

Система 15 подачи контрольного газа соединена с объемом 10 трубопроводом 16.

Газовый счетчик 17 соединен с полостью 5 через дроссельный вентиль 18. Измерительный преобразователь 19 давления соединен с пневмоцнлиндром 1.

Привод устройства осуществляется от электродвигателя 20 через клиноременную передачу сменными шкивами 21, что обеспечивает регулирование скорости перемеш,ения поршня 2.

Давление газа в полости 5 контролируется манометром 22. Измерение расхода воды осуществляется индикатором 23 расхода.

Устройство работает следующим образом.

Пневмоцилиндр 1 заполняется контрольным газом до требуемого давления с помощью системы 15 подачи газа.

При возвратно-поступательном движени золотника G окна 12 открываются в момент, когда в процессе понижения давления PI в полости 4 по линии аЬ (см. фиг. 2) оно становится равным давлению в полости 5 (точка в на фиг. 3).

В результате поступления газа нз объема 10 через окна 12 давление Я; остается неизменным и равным давлению Р2 (линия be на фиг. 3).

Окна 12 закрываются золотником 6, когда давление полости 4 в пневмоцилиндре повышается. Этим достигается однонаправ ленность перетечек газа из полости 4 через уплотнительный элемент 3 поршня 2 в полость 5. Перетекший через уплотнение из полости 4 в полость 5 газ направляется затем через вентиль 18, газовый счетчик 17 в атмосферу. Вентиль 18 открывается настолько, чтобы давление в полости 5 оставалось неизменным. Выпущенная через счетчик 17 порция газа компенсируется из постоянно открытой в процессе замера перетечек системы 15 подачи газа.

Точное соответствие момента открытия

15 окон 12 моменту равенства давления в полостях 4 и 5 пневмоцилиндра 1 обеспечивается путем изменения расстояния между порщнем 2 и золотником 6 за счет регулирования длины щтока 7. Пульсация давления в полости 5 при изменении объема рабочего газа при перемещении поршня 2 практически исключается за счет соединения полости 5 с объемом 13 емкости 8 через эластичную диафрагму 9.

Формула изобретения

Устройство для измерения перетечек газа через норшневое уплотнение, содержа0 шее пневмоцилиндр двустороннего действия, компенсирующую емкость, сообщающуюся с надпоршневой полостью цилиндра, систему подачи контрольного газа и газовый счетчик с дроссельным вентилем,

5 подключенный к подпоршневой полости цилиндра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено регулирующим подачу газа из емкости золотником, установленным в над0 поршневой полости цилиндра и щарнирно соединенным с поршнем штоком регулируемой длины, и эластичной диафрагмой, установленой в компенсирующей емкости и разделяющей ее на два объема, один из

которых соединен с надноршневой, а другой с подпоршневой полостями.

Zf 22 20

W

8 16

0 40 80 no 1SO 200 2tO 280 320

(pU3.J