Устройство для задания давления Советский патент 1981 года по МПК G01L27/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ДАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тех отраслях народного хозяйства, где необходим быстрый и точный контроль измеряемых давлений жидкостей и газов, например, при градуировке первичных преобразователей давления в системах автоматического контроля на базе ЭВМ.

Известны устройства, которые последовательно задают эталонные значения давления и состоят из колонки грузопоршневого манометра с механической или электромеханической системой наложения грузов 1.

Однако поскольку эти устройства могут задавать значения давлений поочередно, прохождение всего ряда эталонных значений занимает интервал времени, что ограничивает их применение в системах автоматического контроля, которые содержат большое количество первичных преобразователей давления (ППД) различных диапазонов и требуют градуировки и проверки контрольных точек давления непосредственно в процессе контроля изделий. Кроме того, диапазон давлений, охватываемых одним подобным устройством, как правило, не превышает диапазон работы одного первичного преобразователя, устройства содержат большое количество механических или электромеханических элементов, что снижает надежность работы и требует больших затрат времени на обслуживание.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является грузопоршневой манометр, в котором помещенные на тарелку грузы создают давление в гидравлической системе.

Работа грузопоршневого манометра треfQ бует больших затрат времени и ручного труда на нагружение грузоприемной тарелки и на поддержание постоянства положения поршня при переходе на очередную ступень, вследствие чего такой манометр не может быть использован в системах автоматического контроля, где необходимо иметь широкий ряд эталонных давлений с быстрым переходом от одного значения к другому. Такой ряд ступеней давления можно создать путем установки для каждой ступени отдельного грузопоршневого манометра, однако при

20 большом количестве ППД различных диапазонов в системах автоматического контроля набор грузопоршневых манометров, охватывающий все диапазоны ППД, будет столь велик, что его стоимость приблизится к стоимости самой системы. Цель изобретения - снижение трудоемкости испытаний. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для задания давления, содержащем грузопоршневой манометр, введены «п грузопоршневых задатчиков, каждый из которых имеет рабочую и дополнительные камеры, причем дополнительная камера каждого, кроме первого, задатчика соединена трубопроводом через емкость с рабочей камерой предыдущего задатчика, дополнительная камера первого задатчика соединена с рабочей камерой грузопоршневого манометра, при этом поршень каждого задатчика выполнен ступенчатым, часть поршня с большим диаметром расположена между дополнительной и рабочей камерой задатчика, а в стенке узкой части цилиндра каждого задатчика выполнена проточка, соединенная с источником высокого давления, а в стенке широкой части цилиндра - проточка, соединенная с источником низкого давления. На чертеже приведена конструктивная схема предлагаемого устройства. Устройство включает грузопоршневой манометр с рабочей камерой 1, поршнем 2, снабженным тарелкой для грузов, подкачиваюш,им насосом 3, сливным вентилем 4, и блок задатчиков давлений. Блок задатчиков давлений представляет собой корпус 5, в котором расположены однотипные поршни 6 задатчиков давления, причем их количество и размеры выбираются в зависимости от требуемого количества ступеней давления и соотношений давлений между ступенями. Каждый из задатчиков имеет рабочую камеру 7 и дополнительную камеру 8, причем дополнительная камера 8 каждого из задатчиков соединена посредством трубопровода 9, включаюш.его емкости 10, с рабочей камерой 7 предыдущего задатчика, а первый из них посредством трубопровода 11 - с рабочей камерой 1 грузопоршневого манометра. Емкости 10 предназначены для сглаживания переходных процессов при работе устройства. В уравновешенном состоянии одна из рабочих поверхностей каждого поршня блока задатчиков перекрывают проточку 12, к которой с помощью канала 13 через дроссель 14 подводится рабочая среда от источника высокого давления, а другая рабочая поверхность каждого поршня перекрывает проточку 15, соединенную посредством канала 16 с источником низкого давления. Блок задатчика давления в рабочем положении располагается таким образом, чтобы поршни 6 задатчиков были горизонтальными. Для уменьшения трения каждый из поршней 6 задатчиков приводится во вращение с помощью специального механизма (не показан). Устройство работает следующим образом. На тарелку грузопоршневого манометра помещают груз, создающий в рабочей полости 1 этого манометра давление первой ступени. Это давление по трубопроводу 11 передается в дополнительную полость 8 первого задатчика, и под действием этого давления поршень 6 первого задатчика будет перемещаться до тех пор, пока не откроется проточка 12, в результате чего среда под высоким давлением поступит в рабочую камеру 7. Повышение давления в рабочей камере 7 заставит перемещаться поршень 6 В обратном направлении до тех пор, пока вновь не перекроется проточка 12 и не наступит состояние равновесия поршня 6 под действием давлений, действующих на него. Если давление в рабочей камере 7 будет выше давления, при котором наступает состояние равновесия поршня б, то движение поршня 6 в обратном направлении будет продолжаться до тех пор, пока не откроется проточка 15 и не произойдет сброс давления из рабочей камеры 7 через канал 16. В состоянии равновесия поршня 6 давление в рабочей камере 7 первого задатчика за счет разности эффективных площадей будет больше давления в дополнительной камере 8 первого задатчика, причем, выбирая соответствующим образом разность эффективных площадей, легко получить заданное соотношение давлений между первой и второй ступенями давления. В свою очередь, давление из рабочей камеры первого задатчика передается в дополнительную камеру второго задатчика, который работает аналогично тому, как было описано и т. д. В результате в точках отбора давления, расположенных на емкостях получают необходимое количество стабилизированных давлений, соотношения между которыми определяются соотношениями эффективных площадей поршня каждого задатчика. Для перенастройки с одного диапазона давлений на другой достаточно изменить вес груза, лежащего на тарелке грузопоршневого манометра. При этом автоматически произойдет перестройка всех задатчиков давлений и установятся новые значения давлений на выходе из каждого задатчика, но соотношения давлений между ступенями не нарушаются. Формула изобретения Устройство для задания давления, со держащее грузопоршневой манометр, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости испытаний в него введены «п грузопорщневых задатчиков, каждый из которых имеет рабочую и дополнительные камеры, причем дополнительная камера каждого, кроме первого, задатчика соедийена трубопроводом через емкость с рабочей камерой предыдущего задатчика, дополнительная камера первого задатчика соединена с рабочей камерой грузопоршневого манометра, при этом поршень каждого задатчика выполнен ступенчатым, часть поршня с большим диаметром расположена между дополнительной и рабочей камерой задатчика, а в стенке узкой части цилиндра каждого задатчика выполнена проточка, пневматически соединенная с источником высокого йь/со е daff/ienije

давления, а в стенке широкой части цилиндра - проточка, соединенная с источником низкого давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Солохин Э. Л. Испытания авиационных воздушно-реактивных двигателей. М., 1975, с. 266 (прототип). Зто/1онн(г/е do /tefft/ff