Устройство для измерения давления в каналах ротора роторного компрессора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В КАНАЛАХ РОТОРА РОТОРНОГО КОМПРЕССОРА, содержащее пьезоэлектрические датчики давления, установленные на роторах и подключенные через токосъемники к электронно-лучевому индикатору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, на неподвижной части корпуса компрессора устан.овлек датчик давления, обеспечивакиций измерение статистической и динамической составляющей давления, который подключен пневматически к полости нагнетания , а электрически - к электроннолучевому индикатору, при этом выходы пьезоэлектрических датчиков давления подключены к первому и второму входам дополнительно введенного в устройство компаратора, выход которого подключен к цепи яркостной модуляции электронно-лучевого индикатора. (Л s 00 со :о

СОЮЗ СОБЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1198399

А (S1) ф С о1 1 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3549140/24-10 (22) 02.02.83 (46) 15. 12.85. Бюп. и 46 (72) В.Ф.Ставнистый (53) 531.787 (088.8) (56) Холодильная техника, 1968, Ф 7, с. 13-17.

Химическое и нефтяное машиностроение, 1980, У 2, с.8-10. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДАВЛЕНИЯ В КАНАЛАХ РОТОРА РОТОРНОГО

КОМПРЕССОРА, содержащее пьезоэлектрические датчики давления, установленные на роторах и подключенные через токосъемники к электронно-лучевому индикатору, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, на неподвижной части корпуса компрессора установлен датчик давления, обеспечивающий измерение статистической и динамической составляющей давления, который подключен пневматически к полости нагнетания, а электрически — к электроннолучевому индикатору, при этом выходы пьезоэлектрических датчиков давления подключены к первому и второму входам дополнительно введенного в устройство компаратора, вьиод которого подключен к цепи яркостной модуляции электронно-лучевого индикатора.

11983

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к уст-, ройствам измерения давления.

Целью изобретения является повышение точности измерения давления. 5

На фиг. 1 показана схема для измерения давления в каналах ротора роторного компрессора..нового типа; на фиг. 2 — сечение, А-А на фиг. 1 (расположение датчиков на компрессоре и положение роторов в момент начала сжатия газа в парной полости); на фиг.3 — осциллограммы давления рабочего процесса, в том числе а — осциллограмма, записанная статодинами- 15 ческим датчиком давления, располо.женным на внутренней поверхности корпуса компрессора в полости нагнетания, б — осциллограмма, записанная пьезоэлектрическим датчиком давления, 20 расположенным в полости ведущего ротора, в — осциллограмма, записанная пьезоэлектрическим датчиком давления, расположенным в полости ведомого ротора, r — осциллограмма, записанная пьезоэлектрическим датчиком давления на ведомом роторе в полости переноса; на фиг. 4 — импульс напряжения на выходе блока сравнения в момент его срабатывания. 30

Устройство содержит (фиг. 1 и 2) корпус компрессора i ведомый ротор 2; пьезоэлектрический датчикдавления 3, установленный на ведомом роторе 2; полость нагнетания 4; датчик давления 5, способный измерять постоянное и переменное давление, например тензорезисторный, установленный на корпусе 1 компрессора в полости нагнетания 4; пьезоэлектрический дат- 40 чик давления 6, установленный на тыльной стороне зуба ротора 8 отметчик 7 положения ротора, установленный на тыльной стороне зуба ведущего ротора 8; пьезоэлектрический 45 датчик давления 9, установленный на передней по ходу вращения стороне зуба ведущего ротора 8; токосъемники 10 и 11; компаратор 12; импульсный формирователь напряжения 13; электронно-лучевои индикатор давления 14.

Конструкция рабочих органов роторного компрессора предлагаемого типа такова, что для воспроизведения пол- 55 ного рабочего процесса машины необходимо установить два датчика давле- ния на ведущем роторе и один на ве99 2 домом роторе, как показано на фиг.2.

Датчик 9, установленный на передней по ходу вращения стороне зуба ведущего ротора, описывает заключительную фазу процесс1а всасывания, процессы сжатия и нагнетания, а датчик

6, находящийся на тыльной стороне зуба, — весь процесс всасывания и рабочий процесс в так называемой полости переноса, датчик 3, находящийся во впадине ведомого ротора 2, описывает полный цикл работы роторной машины. Необходимость установки датчика 3 на ведомом роторе вызвана тем, что давление при сжатии и нагнетании в полости ведомого ротора в зависимости от размеров уравнительного канала и частоты вращения роторов отличается в большей или меньшей степени от давления в полости ведущего ротора, записываемого датчиком 9.

Взаимосвязь полученных осциллограмм давлений, изображенный на фиг. 3, определяют с помощью отметчика 7 положения ротора и импульсного формирователя напряжения 13, наносящих на осциллограммы реперные метки ol методом яркостной модуляции.

На отрезке L„, соответствующем

2TiL углу поворота ротора с =

L (где L — длина осциллограммы) лежит точка ц, с которой начинается процесс сжатия. Регистрация давления в полости переноса начинается при повороте ротора от отметчика положения на угол c(.+ g где т — угол поворота ведущего ротора от момента начала сжатия газа в парной полости до момента начала прохождения датчиком 6.

Угол поворота ротора от отметчика положения до положения, в котором заканчивается полость переноса, равен + 5, угол о, на протяжении которого производится снятие давления в полости переноса, равен

/3- ) °

Устройство работает следующим образом.

С помощью пьезоэлектрических датчиков давления 3,6 и 9 (фиг. 2) и электронно-лучевого индикатора 14 (фиг. 1) регистрируют изменение давления компримируемого газа в каналах ротора роторного компрессора, а с помощью датчика 5, например тен. зорезисторного, — давление в полости нагнетания 4. Полученные при этом осциллограммы давления (фиг. 3) описывают характер протекания рабочего процесса роторного компрессора.

Пьезоэлектрические датчики давления 3,6 и 9 перед установкой на компрессор калибруют и отбирают одинаковой чувствительности. Поскольку пьезоэлектрические датчики регистрируют только динамические давления, то для определения действительных значений ординат записанных осциллограмм давления в устройстве в полости нагнетания на внутренней поверхности корпуса 1 компрессора установлен и подключен к индикатору

14 датчик давления 5, способный измерять постоянное и переменное давление, а датчики давления 3 и 9, регистрирующие изменение давления сжимаемого газа в полостях сжатия и нагнетания ведомого и ведущего роторов компрессора, дополнительно подключены через компаратор 12 в цепь яркостной модуляции электронно-лучевого индикатора 14. Записанная осциллограмма (фиг.3a) датчиком давления

5 является опорной в расшифровке осциллограмм, записанных пьезоэлектрич ".кими датчиками 3 и 9. В предлагае. >м устройстве используется особенность расположения датчиков 3 и 9, а именно в определенном интервале времени они одновременно регистрируют в полости нагнетания 4 рабочее давление сжимаемого газа. Поэтому на записанных осциллограммах давления

98399 4 (фиг За б, в) имеются ординаты рав ных давлений. Для определения ординат равных давлений дополнительно подключают датчики давления 3 и 9 через компаратор 12 в цепь яркостной модуляции электронно-лучевого индикатора 14. В момент равенства давлений, воздействующих на датчики 3 и 9, блок сравнения срабатывает и на его

10 выходе формируется импульс напряжения U (t ) (фиг. 4) который подаетm м ся на вход канала яркостной модуляции электронно-лучевого индикатора

14, воздействуя на осциллограммы, изображенные на фиг. За,б,в — реперные метки 8 . Ввиду линейности характеристик пьезоэлектрических датчиков и одинаковой чувствительности их для определения действительных

20 значений ординат записанных осциллограмм фиг. Зб,в достаточно нанести по одной реперной метке. Для этого, определив с помощью тарировочной характеристики датчика 5 в точке 8 значение давления на осцилло25 грамме, изображенной на фиг. За, автоматически определяют значение давления в точке 6 на осциллограммах, изображенных на фиг. Зб,в.

Затем, используя линейную зависи30 мость и U = f 4 PN) пьезоэлектрических датчиков (где д U — изменение пьезонапряжения, на выходах пьезодатчиков при воздействии на них пульсирующим тарировочным давлением л Р, определяют значения искомых ординат полученных осциллограмм.

4- 4(ойрюул о) 1198399

Ум 9 иг, 4ВНИИПИ Заказ 7713/42 Тираж 896 Подписное филиал ППП "Патент, r.Óçrîðîä, ул.Проектная, 4