Измеритель нестационарных давлений Советский патент 1981 года по МПК G01L11/00 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ДАВЛЕНИЙ

Изобретение относится к техник измерений параметров газового потока и может быть использовано при про ектировании малоинерционных измерите лей нестационарных давлений устанав ливаемых в труднодоступных полостях газовых каналов машин. Известен датчик предназначенный для измерения давления в камерах двигателей внутреннего сгорания, кот рый устанавливают в стенке камеры сгорания с помощью резьбовой нарезки и гайки так, что сменный наконечник чувствительного элемента располагается заподлицо с внутренней поверхностью стенки камеры 1. Недостатки Датчика следующие: 1. Работа многих машин, в том числе и двигателей внутреннего сгорания сопровождаются механическими ударами высокой интенсивности. А все мембранные датчики давления реагируют на механические импульсы, которые могут распространяться по стенкам испытуемого объекта через корпус датчика к чувствительному элементу. Так как это может наблюдаться и в том случае, когда приложенное давление . не меняется, то эти импульсы могут быть источником возможных погрешностей, особенно если датчик предназначен для регистрации фронта ударной волны. Реакция датчика на механические помехи является резонансным процессом, так что амплитуда выходного паразитного сигнала окажется значительной для тех компонентов, частота которых близка к собственной частоте датчика. Чтобы уменьшить такого рода помехи, необходимо использовать крепление датчика, исключающее непосредственный контакт металлического корпуса со стенками испытуемого объекта. 2. В конструкции ряда машин, в том числе и двигателей внутреннего сгорания, могут иметь место газовые каналы с труднодоступными полостями например щелевидной формы, и элементами переменной толщины, обтекаемыми потовом с обеих сторон. Известный датчик в таком случае может быть установлен (ввернут) в корпус испытуемого объекта только с доступной доя монтажа стороны, например внутрь щели полости газового канала и никак не наЬборот, поскольку доступа в щель нет, В результате чувствительная мембрана известного датчика Давления может бьпь ориенти{ ована только в .одну сторону газовой полости и не может быть ориентирована наоборот (изнутри полости - наружу. 3. При переменной толщине обтека емьп ;, газовым потоком элементов проблё матичной становится установка мембраны известного датчика заподлицо с обтекаемой газом поверхностью, В этом случае датчик должен.иметь сменный чувствительный элвшант, подгоняе мьй шэ.толщине обтекаемого элемента машины, а это нетехнологично и связано с дополнительными материальными затратами и усложнеьшем монтажа, что .в ряде случаев не может быть оправ дано. Известны тагоке датчики давления, размещенные в контейнере. Например малоинерционный измеритель нестационарных давлений в газовом потоке. Ко тейнер имеет в нижней части резьбово штуцер, а в верхней части кл-еммник дпя вывода концов катушек датчика. Установочная деталь, сопряженная с контейнером при помощи резьбы, разме щена заподлицо с внутренней поверхностью газового канала и не искажает .течехше газа в месте измерения контролируемого параметра.. Датчик максиг мально приближен к исследуемой ереде 2. Однако из конструктивных соображений дат.чик часто приходится размещать на некотором удалении от места измерения и подводить к нему давлени по соединительным трубкам, В результате на входе датчи.ка появляется дополнительная акустическая полость, явлшощаяся при регистрации переменны давлений источником амплитудно-фазовых искажений Он также при монтаже 6 труднодоступных попостях газовых каякшов машин может быть ориентирова чувствительной мембраной датчика дав ления только в направлении его установки и никак не наоборот. Кроме тог ри переменной толщине стенки газовоо канала, установочная деталь флаец) известного измерителя подгоняетя под фактическую толпщну стенки, а то, как отмечалось, связано с опрееленными неудобствами. Цель изобретения - улучшение экслуатационных качеств. Поставленная цель достигается тем, то измеритель снабжен амортизатором, выполненным в виде охватывающей датчик рубашки из поропластового материала, а контейнер - плоским кольцом с поджимной гайкой для крепления внутри него рубашки, при этом фланец установлен с возможностью перемещения и фиксации его по высоте контеййеНа фиг.1 показан исследуемый объект с труднодоступной полостью газового канала, в крторой монтированы предпагаемый измеритель давления с взаимнопротивоположной ориентацией чувствительной мембраны датчика давления общий видз на фиг.2 - узел 1 на фиг.1 на фиг.З - узел II на фиг,1, Малоинерционньй измеритель нестационарных давлений в газовом потоке содержит, снабженный присоединительньм фланцем 1, контейнер 2 с амортизированным датчиком 3 давления, например индуктивного типа. Амортизатор вьшолнен в виде охватьшакяцей дат:чик 3 давления рубашки 4 из поропластового материала. Контейнер 2 снабжен плоским кольцом 5 с поджимной гайкой б для крепления внутри его рубашки 4 с датчиком 3 давления и механизмом 7 изменения положения присоединйтельного фланца 1 по шлсоте контей нера. Механизм 7 может быть вьшолнен на основе винтовой передачи или зацепления иного типа. Конструкция предлагаемого измерителя давления позволяет легко монтировать его чувствительной мембраной 8 внутрь труднодоступной полости 9 И наружу - в полость 10 испытуемого объекта 11 при одностороннем доступе дпя монтажа только со стороны полости 10. Монтаж проводят сле§у1тцим образом. Перед выполнением монтажа ослабляют контргайку 12 на корпусе контейнера 2 и, поворачивая присоединительный фланец 1, перегоняют его вдоль винтовой нарезки контейнера в рабочее положение, определяемое направле1шем ориентации чувствительной мембраны 8 датчика 3 давления и фактической стенки 13 исследуемого объекта 11. После затяжки контргайки 12 измеритель давпе,ния устанавливают в посадочное гнез:до 14 мембраной В внутрь полости 9 и фиксируют его резьбовыми винтами 15 (фиг,1 и 2). Измеритель давления устанавливают в гнезде 16 мембраной 8 наружу в полость 10 (фиг. и З),. При этом кабель 17 от датчика 3 давления выводят через отверстие 18 и фиксируют его в нем, например, посредством разрезной упруго-эластичной втулки 19. В исходном положении исследуемый объект 11 наддут сжатым газом. При внезапной разгерметизации его, например, посредством механического разрушения вышибной заглушки 20, начинается истечение газа изо всех полостей испытуемого объекта. Определение параметров истечения.газа осуществляется при помощи предлагаемого измерителя давления.

ТГаким образом, такой измеритель прост и удобен в эксплуатации и обесп печивает максимально допустимую в практических целях защиту конструкции

чувствительного элемента датчика дав ления От механического воздействия высокочастотных вибраций,и механических ударов высской интенсивности.

Формула изобретения

Измеритель нестационарных давлений, содержащий снабженный присоединительным фланцем контейнер с датчиком

давления, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств, он снабжен амортизатором, выполненный в виде охбатывающей датчик рубашки из поропластового

материала, а контейнер - плоским кольцом с поджимной гайкой для крепления ;внутри него рубашки, при этом фланец установлен с возможностью перемещения и фиксации его по высоте контей,нера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Петуния А.Н. Методы и техника измерений параметров газового-потока, М., Мавшностроение, 1972 г., с.170-171 (прототиц).