Устройство для измерения давления в каналах вращающегося ротора

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить область применения устр-ва и повысить точность измерений за счет устранения вибраций и самоустановки приемника давления на поверхности ротора. Приемник 2 давления установлен на одном из плеч рычага 4 посредством двухподвижного шарнира. Этот

СО!ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4125521/24-10 (22) 20.05.86 (46) 07.01.88. Бюл. В 1 (71) Харьковский авиационный институт им. Н.Е.Жуковского (72) А.М.Ляшенко, Д.А.Мунштуков, В.Л.Симбирский и А.М.Чередник (53) 531,787 (088.8) (56) Механика лидкости и газа. Известия АН СССР. 1966, У 2, с. 171-174.

Ракетная техника и космонавтика.

1976, т. 14, У 12, с. 6-8. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В КАНАЛАХ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ РОТОРА (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить область применения устр-ва и повысить точность измерений за счет устранения вибраций и самоустановки приемника давления на поверхности ротора. Приемник 2 давления установлен на одном из плеч рычага 4 посредством двухподвюкного шарнира. Этот

136 шарнир образован промежуточной крестовой втулкой, цапфы которой попарно опираются на резьбовые полуотверстия рычага 4 и приемника 2 давления.

Шарнир обеспечивает самоустановку приемника 2 на поверхности ротора 1 и стабильную герметизацию его на любом участке поверхности. Цапфы втулки и полуотверстия выполнены с резьбовой нарезкой треугольного и трапецеидаль4932 ного профиля с углом при вершине не более 60, что позволяет практически устранить шумы. При совмещении отверстия 3 приемника 2 с измерительным отверстием в стенке канала ротора 1 импульсы давления по трубопроводу 11 поступают в датчик 12, преобразующий их в электрические сигналы, регистрируемые осциллографом 15. 1 з,п.флы. 2 ил.

Изобретение относится к технике измерения нестационарных давлений газа во вращающихся каналах, например в каналах ротора волнового преобразователя энергии. 5

Цель изобретения — повышение точности результатов измерений и расширение области использования при повышенных температурах (до 900 К) путем самоустановки приемника давления на движущейся поверхности ротора, устранения его вибраций и исключения смазки или резиновых уплотнений.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на фиг ° 2 тарировочный график.

Измеряемое давление отбирается от

1 отверстий на поверхности вращающегос;.. ротора 1 с помощью устройства, ко"".îðîå содержит приемник 2 давления с 20 отверс ием 3, установленный на одном из плеч рычага 4 посредством двухподвюкного шарнира, образованного промежуточной крестовой втулкой 5, цапфы которой снабжены резьбовыми на26 резками и опираются попарно на резьбовые полуотверстия рычага 4 и при емпика 2 давления. Резьбовая нарезка выполняется таким образом, что на каждои паре соосных цапф и поЛуотвер30 с т ий я зля е т с я пр одолже и ием пр едьщущей. Рычаг 4, второе плечо которого снабжено отжимной пружиной 6 и фиксатором 7, установлен подвижно на оси 8 транерсы 9 с фиксирующей план- 36 кой 10. Приемник 2 давления соединен гибким трубопроводом 11 с пьезокерамическим датчиком 12 давления, который вырабатывает входной сигнал ,цля усилителя 13 с блоком 14 питания. 40

Усиленный сигнал подается на вход осциллографа 15.

Измерение давления производится следующим образом.

В определенном фиксированном положении приемника 2 его отверстие 3 при вращении ротора совмещается с измерительным отверстием в стенке ка» нала ротора 1, и импульсы давления по гибкому трубопроводу 11 поступают к датчику 12, где преобразуются в электрические сигналы. Эти сигналы усиливаются усилием 13 и регистрируются осциллографом 15. Блок 14 питания обеспечивает работу усилителя.

Так как изменение давления в канале ротора волнового преобразователя энергии имеет периодический характер, частота которого равна или кратна частоте вращения ротора, то при фиксированном положении приемника совмещение отверстий происходит в одной и той же фазе периода, Следовательно, датчик регистрирует одно и то же давление в данном месте в данный момент времени через промежутки, соответствующие периоду процесса. Изменив угловое положение траверсы 9 с осью 8 (например, поворотом по ходу вращения ротора), можно измерить давление в том же поперечном сечении канала, но уже в другой фазе периода.

Эта фаза следует за предыдущей через промежуток времени, соответствующий времени перемещения канала на угол, равный углу поворота приемника 2 (траверсы 9). Повторяя измерения с выбранным угловым шагом, получим картину изменения давления в данном сечении канала за время одного цик1364932

3 ла (оборота ротора). Перемещая рычаг 4 с приемником 2 вдоль оси 8 при фиксированном положении траверсы, можно получить распределение давления по длине канала.

Для опеределения истинных величин давлений, исключения влияния динамических характеристик датчика и всего измерительного канала необходимо выполнить динамическую тарировку.

Под измерительным каналом понимается отверстие в стенке канала ротора

1, отверстие 3 в приемнике давления, гибкий трубопровод 11, датчик 12, Динамическая тарировка выполнялась следующим образом. В канале ротора с отверстиями с двух сторон устанавливались заглушки, а его внутренняя полость через отверстие в валу соединялась с камерой, в которой можно создавать различные уровни давления, измеряемое образцовым манометром. При вращении ротора с постоянной угловой скоростью можно 25 установить связь между уровнем давления и величиной сигнала регистратора. Затем устанавливалась связь между уровнем давления и сигнала при различных частотах вращения. Полученные тарировочные кривые позволяют определить истинное давление в Канале ротора °

Предложенное устройство позволяет выполнять измерения при температурах до 900 К, что более чем в два раза превышает термостойкостьрезины и сма зки.Хроме того,использование двухпод-. вижного шарнира с реэьбовыми цапфа40 ми обеспечивает самоустановку приемника давления на поверхности ротора и стабильную герметизацию его на любом участке поверхности, что повышает точность измерений, Повышение колебательной устойчивости приемника давления в предложенном устройстве минимум в два раза посредством резьбовой нарезки на цапфах соединительного шарнира практически устраняет шумы, что также повышает точность и расширяет диапазон измерений в сторону мапых значений давления (до 2000 Па). При этом динамическая тарировка всего измерительного канала исключает влияние его протяженности и динамической погрешности датчика, что повышает достоверность и точность результатов. формула изобретения

1. Устройство для измерения давления в каналах вращающегося ротора, цилиндрическая стенка которого выполнена с измерительными отверстиями, содержащее приемник давления в виде скользящего контакта с приемным отверстием, прижимающее устройство и датчик давлеиия, подключенный через усилитель к регистратору, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности измерений за счет устранения вибраций и самоустановки приемника давления на поверхности ротора, оно снабжено крестовой втулкой с цапфами, а в скользящем контакте и прижимающем устройстве выполнены по два опорных полуотверстия, в которых размещены цапфы крестовой втулки, причем цапфы и полуотверстия выполнены с резьбовой нарезкой тре" угольного или трапецеидального профиля с углом при вершине не более 60

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что одна из перпендикулярных осей крестовой втулки размещена параллельно оси вращения ротора.

1364932

1%7

700

10 Р l2 15 14 Р ф 17 1,8 -s

Ф10 и/

Фиг.2

Составитель А.Соколовский

Техред М.Дидик Корректор В,Бутяга

Редактор В.Данко

Тирах 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6588/35

Приозводственно-полиграфическое предприятие, r. Уигород, ул. Проектная, 4