Устройство для измерения перепада давлений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЙ, содержащее корпус с двумя входными и двумя выходными каналами, в котором расположен измерительный узел, состоящий из гидравлического моста и сильфонного блока, причем гидравлический мост содержит два нерегулируемых гидравлических сопротивления и два регулируемых гидравлических сопротивления, выполненные в виде сопл, первое и второе нерегулируемые гидравлические сопротивления входами соединены с каналом питания, а выход первого нерегулируемого гидравлического сопротивления соединен с входом первого сопла и первым выходным каналом, выход второго нерегули21 руемого гидравлического сопротивления со единен с входом второго сопла и вторым выходным каналом, сильфонный блок состоит из двух сильфонов с одинаковой малой эффективной площадью и одного сильфона с большой эффективной площадью, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических и массогабаритных характеристик устройства, сильфонный блок выполнен с одним подвижным основанием, расположенным между соплами, установленными в сильфонах с малой эффективной площадью, внутренние полости которых соединены со сливом, причем второй сильфон с малой эффективной площадью установлен в сильфоне с большой эффективной площадью, а полость образованная стенками второго сильфона § с малой эффективной площадью и сильфона с большой эффективной площадью, соеди (Л нена с первым входным каналом и содержит дисковый неподвижный вкладыш для уменьшения ее объема, при этом второй входной канал соединен с полостью, образованной корпусом и стенками сильфона с большой эффективной площадью и первого сильфона с малой эффективной площадью. 00 ОС о 00 Рсл - SESQ; « л,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 G 05 D 16 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рсл

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3662281/24-24 (22) 10.11.83 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (72) В. Н. Городущенко, В. В. Филин, С. Б. Энтин и-В. А. Яровиков (53) 621.646.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 330265, кл. F 15 С 3/10, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 1008711, кл. G 05 D 16/06, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЙ, содержащее корпус с двумя входными и двумя выходными каналами, в котором расположен измерительный узел, состоящий из гидравлического моста и сильфонного блока, причем гидравлический мост содержит два нерегулируемых гидравлических сопротивления и два регулируемых гидравлических сопротивления, выполненные в виде сопл, первое и второе нерегулируемые гидравлические сопротивления входами соединены с каналом питания, а выход первого нерегулируемого гидравлического сопротивления соединен с входом первого сопла и первым выходным каналом, выход второго нерегули, SU„„1188708 A руемого гидравлического сопротивления соединен с входом второго сопла и вторым выходным каналом, сильфонный блок состоит из двух сильфонов с одинаковой малой эффективной площадью и одного сильфона с большой эффективной площадью, отличаюи ееея тем, что, с целью улучшения динамических и массогабаритных характеристик устройства, сильфонный блок выполнен с одним подвижным основанием, расположенным между соплами, установленными в сильфонах с малой эффективной площадью, внутренние полости которых соединены со сливом, причем второй сильфон с малой эффективной площадью установлен в сильфоне с большой эффективной площадью, а полость образованная стенками второго сильфона с малой эффективной площадью и сильфона 9 с большой эффективной площадью, соединена с первым входным каналом и содержит Ц ф дисковый неподвижный вкладыш для умень- е шения ее объема, при этом второй входной канал соединен с полостью, образованной корпусом и стенками сильфона с большой эффективной плошадью и первого сильфона с малой эффективной площадью.

5 ° ею

1188708

Изобретение относится к пневмогидроавтоматике и может быть использовано в регулирующих устройствах для автоматизации судовых и общепромышленных энергетических установок.

Цель изобретения — улучшение динамических и массогабаритных характеристик устройства.

На чертеже схематично показано устройство для измерения перепада давлений.

Устройство содержит корпус 1 с двумя

ВхОдными Р1 и Р2 и дВумя ВыхОдными Pgezz 1 и Р„„2 каналами. В корпусе 1 расположен измерительный узел, состоящий из гидравлического моста и сильфонного блока. Гидравлический мост содержит два нерегулируемых гидравлических сопротивления 2 и 3 и два регулируемых гидравлических сопротивления, выполненные в виде сопл 4 и 5. Нерегулируемые гидравлические сопротивления 2 и 3 своими входами соединены с каналом питания РВ . Выход нерегулируемого гидравлического сопротивления 2 соединен с входом сопла 4 и выходным каналом Р, ь а выход нерегулируемого гидравлического сопротивления 3 — с входом сопла 5 и выходным каналом Р», 2. Сильфонный блок состоит из двух сильфонов 6 и 7 с одинаковой малой эффективной площадью и одного сильфона 8 с большой эффективной площадью.

Сильфоны 6 и 7 имеют высокую механическую прочность.

Сильфонный блок образует в устройстве две измерительные камеры 9 и 10 и две камеры 11 и 12 слива рабочей жидкости, последние сообщаются между собой и с каналом 13 отвода рабочей жидкости от устройства. В камере 11 и 12 соосно с сильфонами 8, 6 и 7 установлены сопла 4 и 5, жестко связанные резьбовым соединением с корпусом 1.

Сопла 4 и 5 устанавливаются и контрятся гайками 14 и 15 таким образом, чтобы рабочие зазоры между торцами сопл 4 и 5 и плоскостями центральной части подвижного основания 16 были одинаковы при значении перепада давления двух гидравлических сигналов в измерительных камерах 9 и 10, равном значению настройки устройства (уставки) на заданное значение перепада давления в измерительных камерах 9 и 10.

В камере 10 установлен дисковый неподвижный вкладыш 17 для уменьшения ее объема.

Сопла 4 и 5 связаны с выходными каналами 18 и 19 устройства и через дроссели постоянного сечения 2 и 3 — с каналом 20 подвода рабочей жидкости к гидравлическому мосту. Сильфон 8 прикреплен к корпусу 1 неподвижным основанием 21, а сильфоны 6 и 7 — неподвижными основаниями 22 и 23 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Рабочая жидкость подводится к каналу 20 устройства под давлением РВ и отводится от него под давлением Р,„по каналу 13.

К измерительным камерам 9 и 10 по каналам Pi и Рг подводится два входных гидравлических сигнала с заданной разностью давлений входных сигналов.

Отклонение разности давлений входных сигналов от заДанного значения, например увеличение разности давлений входных сигналов, что соответствует увеличению давления в канале Pi либо уменьшению давления в канале Р, вызывает растяжение сильфонов 6 и 8 и сжатие сильфона 7, что приводит к смещению подвижного основания 16 вниз от первоначального положения на величину, пропорциональную отклонению разности давлений входных сигналов от первоначального значения. Смещение подвижного основания 16 вниз от первоначального положения приводит к нарушению баланса гидравлического моста за счет увеличения гидравлического сопротивления дросселя переменного сечения — сопло 4 — подвижное основание 16 и уменьшение гидравлического сопротивления дросселя переменного сечения— сопло 5 — подвижное основание 16. При этом на выходе устройства формируется выходной сигнал в виде изменения перепада давления рабочей жидкости в выходных каналах 18 и 19.

При уменьшении разности давления входных сигналов, что соответствует уменьшению давления в канале Р1 либо увеличению давления в канале Р2, действие устройства аналогично, с тем отличием, что в последнем случае подвижное основание 16 сместится вверх от первоначального положения и на выходе устройства формируется выходной сигнал противоположного знака.

Улучшение динамических характеристик данного устройства обусловлено следующим.

Динамические характеристики устройства измерения перепада давления полностью определяются динамикой сильфонного измерительного блока. Влиянием инерционности гидравлического моста на динамические характеристики устройства можно пренебречь из-за ее малости.

Очевидно, что улучшение динамических характеристик устройства может быть достигнуто за счет уменьшения массы и габаритов сильфонного измерительного узла.

Уменьшение массы и габаритов сильфонного узла достигается за счет того, что жесткий подвижный центр 16 сильфонного измерительного узла, связывающий все подвижные элементы устройства, выполнен в виде тонкостенной перегородки, имеющей малую массу.

В предлагаемом устройстве уменьшение присоединенной массы жидкости в измерительной камере 10 достигается за счет того, что в камере 10 установлен дисковый неподвижный вкладыш 17, жестко связанный с неподвижным основанием 21. При этом измерительная камера 10, ограниченная сильфоном 7 и корпусом 1 имеет незначитель1188708

Составитель Е. Долгий

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Дылын

Заказ 6742/49 ный объем, что обеспечивает уменьшение присоединенной массы жидкости в этой камере.

Установка дискового вкладыша 17 способствует не только уменьшению присоединенной массы рабочей среды в измерительной камере 10, но и уменьшению колебательности устройства за счет увеличения поверхности взаимодействия среды с поверхностью деталей устройства.