Устройство для измерения экстремального значения пульсирующего давления Советский патент 1981 года по МПК G01L19/00 

(5) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНО ЗНАЧЕНИЯ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерител ной технике, в частности к устройств для измерения максимальных шш минимальных значений пульсирующего давле НИН жидкости шш газа в низком диапа зоне давлений, и может быть вспользодано в медицинской аппаратуре. Известны устройства для измерения экстремальных значений пульсирукщего давления срдержа1ще манометр, двухпоэиционн переключатель, обратный клапан |. Наиболее-близко к предлагаемому устройство для измерения пульсирующего давления, содержащее манометр, обратный клапан, дроссель и распраделитель с подводящи и отводящими каналами z}, Однако пульсации давления из-за учгечки жидкости или газа из измер тельной кажеры манометр при открытии и закрытии обратного клапана н через дроссель снижают точность измерения давления этими устройствами в низком диапазоне давлений. Цель изобретения - повышение точности измерения давления. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее подводящий и отводя канагш, манометр, подключенный к отводящему канаЛу, и переменный дроссель, установленный в подводящем канале, введены постоянный дроссель, установленный в отводящем канале, е осость, размещенная между дросселяг ш,и одномембранный элемент с соплом, проточной и глухой камерами. При этом глухая камера соединена с бжостью, проточная камера подключена ко входу переменного дросселя, а сопло подсоеди-, нено к емкости через постоянный дроссель. На чертеже представлена Пригадапиальная схема предложенного устройства для измерения экстромальиосю значения 3 пульсирующего давления в момент измерения максимальных значений давления Устройство для измерения экстре мального значения пульсирующего давления содержит отводящий канал 1 и подводящий канал 2, установленные в них регулируемый 3 и нерегулируемый 4 дроссели, заключенную между ними емкость 5, подключенге,1Й к огводящему каналу манометр 6 и однрмембранный элемент 7. Глухая камера 8 одномембранного элемента 7 соединена линией связи 9 с емкостью 5, а проточная камера 10 подключена ко входу переме ного дросселя 3 и к отводящему канал 1 линиями связи 11 и 12 посредствсч канала 13 и сопла 14 одномембранного элемента 7. Глухая 8 и проточная 10 камеры одномембранного элемента 7 разделены мембраной 15. Проводимость регулируемого дросселя 3 выбирается с таким расчетом, чтобы сопротивление протеканию жидкости или газа через подводящий канал 2 превьшало сопротивление протеканию жидкости или газа через линию связи 11, канал 13, проточную кш-5еру 1U и сопло 14 одномембранного элемен та 7 и линию связи 12. При измерении максимальных значений давления жидкость или газ, давле ние которых измеряется, подводится к подводящему каналу 2 со стороны регулируемого дросселя 3, а манометр 6 подключается к отводящему каналу 1 со стороны нерегулируемого дроссел 4. В этом случае жидкость или газ будет протекать к манометру 6 по пут наименьщего сопротивле шя при превышении давления в проточной камере 10 над давлением в глухой камере 8 одномембранного элемента 7, т.е. будут измеряться максимальные значения пульсирующего давления. При измерении минимальных значений давления жидкость или газ, давле ние которых измеряется, подводится к каналу 1 со стороны нерегулируемого дросселя 4, а манометр 6 подключается к каналу 2 со стороны регулируемого дросселя 3. В этом случае жидкость или газ будет протекать от манометра 6 по пути наименьшего сопротивления при давлении в глухой камере 8 одномембранного элемента 7 равном минимальным значениям пульсирующего давления ( нарастание давлени в прото.чной камере 10 одномембранного элемента 7 до значений, превыающих минимальные значения в начальый момент времени, будет происхоить через канал 1). Измеряемое предлагаемым устройстом экстремальное значение пульсирзгюг его давления можно описать следуюим выражением: Р--Р/.Р -&Рдр-ДР, где Pg - экстремальное значение пульсирующего давления: инерционное давление, обусловленное изменением кинетической энергии жидкости, заключенной в линиях связи П и 12, канале 13, проточной камере 10 и сопле 14 одномембранного элемента 7i потери давления на нерегулируемом дросселе 4j - потери давления в линиях связи 1 и 12, канале 13, проточной камере 10 и сопле 14 одномембранного элемента 7. Пренебрегая потерями давления АР (проходные сечения указанных выше элементов достаточно великц), придем к окончательному выражению для измеряемого давления ..; Проводимость нерегулируемого дросселя 4 в предлагаемом устройстве выбирается из условия подавления лульсаций давления из-за утечки жидкости или газа из измерительной камеры манометра 6 при замыкании и размьйсашш контакта, образованного соплом 14 и мембраной 15 одномембранного элемента 7, т.е. из условия/uPj - ЛРдр I - мин, которое справедливо лишь },-1Я конкретной частоты пульсаций давле1шя, так как потери давление на дросселе Al-jvp. например, при гар- моническом законе пульсаций давления, пропорциональны второй степени частоты пульсаций, в то время как инерционное давление &Pj от частоты пульсаций не зависит. Приведенные вьше выражения справедливы и для прототипа,однако разность давлений ДРц - предлагаемом устройстве менызе той же разности в прототипе ЬР в прототипе есть потери давления в обратном клапане, установленном ® подводящем канале и на дросселеs, а й,Рм инерционное давление, обусловленное измене1шем кинетической энергии, зак