Пневматический компенсационный датчик
Изобретение относится к пневматической измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. В устройстве решается задача получения линейного выходного сигнала при подаче на его вход сигнала в виде усилий, возникающих на чувствительном элементе, помещенном в поток жидкости, как результат воздействия измеряемого расхода потока на этот чувствительный элемент, и связанных квадратичной зависимостью с измеряемым потоком. Устройство состоит из чувствительного элемента 1, укрепленного на рычаге 2 и расположенного в технологическом патрубке 3, сильфона 10 обратной связи, корректора 11 нуля и сопла 7 заслонки 6. Кроме того, устройство дополнительно содержит квазилинейный 12 и турбулентный 13 дроссели и повторитель со сдвигом 14. Для усиления выходного сигнала устройства по мощности и передачи его на расстояние устройство имеет усилитель 9 мощности. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Я0 1478227
А1 (51) 4 G 06 G 5/00 G 01 D 5/42
3Л; п,Б.":уя
ПАТЕ:.Т ; .,,:,"„,", :Я
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4237504/24-24 (22) 27,04.87 (46) 07,05,89, Бюл, No 17 (71) Киевский политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В,И, Белов и Г,И. Тимченко (53) 621-525(088.8) (56) Кремлевский П,П. Расходомеры, M, — Ë.: 1963, с, 622.
Авторское свидетельство СССР
Р 107464, кл, G 01 P 5/04, 1981, (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ
ДАТЧИК (57) Изобретение относится к пневматической измерительной технике, Цель изобретения — повышение точности, В устройстве решается задача получения линейного выходного сигнала при подаче Hà его вход сигнала в виде усилий, возникающих на чувствительном элементе, помещенном в поток жидкости, как результат воздействия измеряемого расхода потока на этот чувствительный элемент; и связанных квадратичной зависимостью с измеряемым потоком. Устройство состоит иэ чувствительного элемента 1, укрепленного на рычаге 2 и расположенного в техноло-. гическом патрубке 3, сильфона 10 обратной связи, корректора ll нуля и сопла 7 заслонки 6, Кроме того, устройство дополнительно содержит квазилинейный 12 и турбулентный 13 дроссели и повторитель 14 со сдвигом. Для усиления выходного сигнала устройства по мощности и передачи его на расстояние устройство имеет усилитель 9 мощности, 1 ил, 1478227
Изобретение относится к измери- .: тельной технике, в которой используются вычислительпые процедуры.
Цель изобретения — повышение точ5 ности, На чертеже представлена схема датчика.
Датчик содержит чувствительпый элемент 1, укрепленный на выводном рычаге 2 и располо>кенпый в технологическом патрубке 3. Быводной (суммирующий) рычаг 2 позволяет вывести усилие из измеряемого потока и одним плечом 4 скрепле с элементом 1, а !5 другим плечом 5 — с заслонкой 6 соп— ла 7, подклн>чепного через дроссель 8 к каналу питания Рп„-,, а через усилитель 9 — K выходному каналу Р ы °
11а рычаге установлены силь !>он 10 об- 20 ратной связи и корректор !1 нуля.
Устройство содержи г также квазилипейный дроссель 12, турбулентный дроссель 13 и одномембранпый повторитель !4 со сдвигом, рычаг 2 с заслон- 25 кой 6, корректором 11, сильфопом 10 и соплом 7 образуют измеритель, Датчик работает следующим образом, При увеличе2пли, например, скорости измеряемого потока в технологичес- 30 ком патрубке (увеличение расхода) увеличивается усилие Г на чувствительном элементе 1 устройства, что приводит к перемещению рычага 2, на котором расположены чувствительный элемент 1, заслонка 6 сопла 7, сильфон 10 обратной связи и корректор 11 нуля, Перемещение рычага 2 приводит к уменьшению междроссельного зазора сопло — заслонка и увеличению давления в междроссельной камере, при этом увеличивается и выходной сигнал
Рггу, который через квазилинейный дроссель 12 соединяется с проточной камерой повторителя 14. Давление иэ этой же камеры через турбулептный дроссель 13 соединяется с атмосферой и сильфоном обратной связи, обеспечивая линейность выходного сигнала от изменения F на входе устройства °
Докажем линейную зависимость выходного сигнала от расхода потока аналитически, Из условия равновесия (баланса сил) имеем о.с
55 где F — усилие от воздействия гидродинамического напора на рыч->ге
К вЂ” коэффициент усиления, зависящий от соотношения плеч рычага;
Ро q — величина давления в сильфоне обратной связи, Из условия сплошности (неразрывности) потока имеем
Ф (Рвы -0,2)= 0(г Ро,с (2) где о(л и 4g — проводимости соответственно квазилинейного и турбулентного дросселей, Определяем из зависимостей (2) величину выходного сигнала Р ы„ Ъых у "! Ро.с +Оэ 2 °
Ма Г= (.3) (> < 1
Подставим в уравнение (3) величину Р,л иэ уравнения (1)
Pasix K F+0y2> о Г (4)
C(<> где — =K — коэффициент усиления
Ф< устройства, зависящий от соотношения проводимости дросселей 13 и 12, Поэтому выражение (4) можно записать
Р,ы„ =К„.!К Р+0,2.
Зависиглость усилий Г от расхода Q как правило нелинейная, поэтому, подставив вместо Г величину расхода в квадрате (зависимость эта квадратичная), получаем линейную зависимость выходного сигнала устройства от расхода потока
Р ы„ =К Я+0,2, I
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
Пневматический компенсационный датчик, содержащий чувствительный элемент, расположенный в технологическом патрубке, и измеритель, состоящий из выводного рычага, одно плечо которого связано с чувствительным элементом, а на другом плече расположена заслонка сопла, подключенного через дроссель к каналу питания и через усилитель — к выходному каналу, а также из корректора нуля и сильфона обратной связи, скрепленных с другим плечом рычага, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, в нем установлен квазилинейный дроссель, одномембранный повторитель со сдвигом и турбулентный дроссель, причем выходной канал через квазили1478227
Составитель О. Гудкова
Редактор И. шулла ТехредЛ.Сердюкова КорректорМ. Самборская
Заказ 2365/49 Тираж 669 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 нейный дроссель подключен к проточной камере одномембранного повторителя со сдвигом, сопло которого через турбулентный дроссель сообщеио с атмосферой и непосредственна с сильфоном обратной связи.
