Пневмопереключающее устройство для измерения давления

 

Изобретение относится к контрольной и измерительной технике, может быть использовано для измерения давления двухфазных сред, например в экспериментальной аэродинамике, и направлено на повышение точности измерения давления в запыленных средах. Сущность изобретения: предложенная схема пневмопереключающего устройства использует принцип постоянной продувки газом измерительных трасс, а в период измерений продувка конкретного канала прекращается. Для этого устройство, содержащее пневматические реле 1. датчик 3 давления, распределитель 5 давления, блок 6 управления и регистратор 8 , снабжено дополнительными пневматическими реле с нагруженными мембранами 10 по числу измерительных каналов 2 и дросселями 11. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 1 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4876893/10 (22) 23.10.90 (46) 07.11.92. Бюл. № 41 (71) Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (72) Е.И,Андреев, Л.В.Новиков и Д.С.Сажин (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 194376, кл. G 01 1 19/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1045027, кл. G 01 1 19/00, 1982. (54) ПНЕВМОПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольной и измерительной технике, может быть использовано для измерения давления двух. Ж 1774200 А1 фазных сред, например в экспериментальной аэродинамике, и направлено на повышение точности измерения давления в запыленных средах. Сущность изобретения: предложенная схема пневмопереключающего устройства использует принцип постоянной продувки газом измерительных трасс, а в период измерений продувка конкретного канала прекращается. Для этого устройство, содержащее пневматические реле 1, датчик 3 давления, распределитель

5 давления, блок 6 управления и регистратор 8, снабжено дополнительными пневматическими реле с нагруженными мембранами 10 по числу измерительных каналов 2 и дросселями t1. 1 ил.

1774200

Изобретение относится к области контрольной и измерительной техники и может быть использовано для измерения давления в запыленных средах в экспериментальной аэродинамике, легкой и пищевой промышленности, а также в агропромышленном комплексе.

Уже известно пневмопереключающее устройство для измерения давления в запыленных средах (смотри, например, описание изобретения по авторскому свидетельству СССР N 194376), содержащее неподвижный диск с равномерно расположенными по окружности отверстиями, соединенными через нормально закрытые клапаны пневмоизмерительными каналами с точками отбора давлений, корпус, вращающийся диск. приводимый во вращение механизмом периодического действия, например, мальтийским крестом. Аналог, К недостаткам описанного пневмопереключающего устройства следует отнести то, что оно пригодно для измерений в основном высоких давлений, т.к. при малых давлениях на точность результатов измерений отрицательно влияет утечка в клапанах— контактах. Устройство имеет малое быстродействие, т,к. оно имеет длинный кольцевой коллектор, постоянно соединенный с датчиком.

Большая масса и габариты устройства обуславливаются расположением входных каналов и клапанов-контактов последовательно друг за другом в одном кольцевом ряду.

К числу других недостатков следует отнести то, что устройство не позволяет производить замер давлений в любой последовательности. Этот недостаток препятствует построению гибкой системы измерений с использованием ЭВМ.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является изобретение по авторскому свидетельству СССР Мг 1045027. Прототип.

Устройство — и рототип содержит одномембранные пневматические реле, входы которых через пневматические клапаны соединены с источником измеряемого давления, а выходы соединены с датчиком давления, управляющие каналы реле подключены к распределителю давления, регистратор и электронный блок управления.

Устройство позволяет последовательно измерять давления в большом количестве точек пространства в любой последовательности, имеет малую массу и габариты, высокое быстродействие.

30 лей и дополнительных пневматических реле

40

5

Недостатком устройства-прототипа является то, что точность измерений давлений в запыленных средах недостаточно высока.

Целью изобретения является повышение точности измерения давления в запыленных средах.

Использование пневмопереключающего устройства предложенной конструкции позволяет повысить точность измерения давления в запыленных средах, в два — три раза, повысить производительность труда, сократить числа испытаний и ускорить выдачу рекомендаций.

Поставленная цель достигается тем, что предложенное и невмопереключающее устройство, также как и устройство — прототип содержит одномембранные пневматические реле, входы которых соединены с источникам измеряемого давления, выходы— с датчиком давления, а управляющие каналы подкл очены к распределителю давления связанному с электронным блоком управления, при этом датчик давления подключен к измерительной схеме с регистратором, но кроме того оно снабжено регулируемыми дросселями и дополнительными пневматическими реле с нагруженными мембранами и управляющими входами, сообщенными с атмосферой, при этом количество драссесоответствует числу одномембранных пневматических реле, а какал управления каждого однамембранного пневматического реле соединен са входом соответствующего дополнительного пневматического реле, выход которого через соответствующий регулируемый дроссель соединен со входом соответствующего одномембраннаго пневматического реле, То, что в каждую точку пространства, где необходимо измерять давление выведена отдельная пневмамагистраль, которая через переключатель последовательно подключается к одному и тому же датчику давления, и то что за счет включения в цикл .опроса эталонных давлений значительно повышается точность результатов измерений, Та, что устройство снабжено регул ируемыми дросселями установленными между пневмомагистралью и выходом соответствующего дополнительного пневматического реле позволяет регулировать давление на выходе измерительного канала. Важно, чтобы давление бь:ло выше давления, которое предполагается измерять, что не дает возможности пыли попасть внутрь канала или перекрыть его отверсг»e, Это повышает точность измерения давления в запыленных средах, 1774200

То, что устройство снабжено дополнительными пневматическими реле с нагруженными мембранами и управляющими входами, сообщенными с атмосферой позволяет пропускать управляющее давление по каналу, что повышает точность результатов измерения давления.

То, что канал управления каждого одномембранного пневматического реле соединен со входом соответствующего дополнительного пневматического реле позволяет проводить продувку каналов все время, когда по данному каналу не ведется измерение. Это позволяет проводить измерения давления всегда по очищенному каналу, что повышает точность измерений.

То, что количество дрос елей и дополнительных пневматических реле соответствует числу одномембранных пневматических реле позволяет защищать от грязи все без исключения пневматические каналы, что способствует повышению точности измерения давления в запыленных средах.

Произведенный поиск аналогов, содержащих признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа и соответственный сопоставительный анализ показал, что указанные отличительные признаки в заявляемом объекте проявляют иные свойства, чем в известных.

Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию изобрегения "Существенные отличия", На чертеже представлена принципиальная схема пневмопереключающего устройства для измерения давления.

Устройство состоит из пневматических реле 1, вход каждого из которых пневматически присоединен к своему измерительному пневматическому каналу 2.

Измерительный пневматический канал

2 представляет собой трубку, один конец которой присоединен к входу реле 1, а второй выведен в точку пространства, где необходимо измерять давление, например Р .

Выходы пневматических одномембранных реле 1 присоединены все вместе к измерительному входу датчика давления 3.

Управляющие каналы 4 реле 1 присоединены к распределителю давления 5, который в свою очередь электрически связан с электронным блоком управления б, Датчик давления 3 электрически соединен с измерительной схемой 7, выход которой присоединен к регистратору 8, Электронный блок управления 6 также имеет выход на регистратор 8, но кроме того он через электронную схему 9 электрически связан с измерительной схемой 7 датчика 3.

Каждому реле 1 придано дополнительное одномембранное реле 10 с нагруженной мембраной, Управляющий вход каждого реле 1 соединен со входом реле 10, т.е, на вход реле 10 подается давление Ру. Выход каждого реле 10 через дроссель 11 соединен со входом соответствующего одномембранного пневматического реле, Пневмопереключающее устройство предложенной конструкции работает следующим образом, В нерабочем состоянии давление Ру отсутствует везде, поэтому все одномембраннь.е пневматические реле 1 открыты и измерительные каналы 2 присоединены к датчику 3, à все реле 10 закрыты.

Для приведения устр"йства в исходное положение на все реле 1 и реле 10 подают управляющее давление Ру В исходном положении на все управляющие входы реле 1 и входы реле 10 от распределителя 5 давления по команде с электронного блока 6 управления поданы управляющие пневматические сигналы (управляющее давление), В исходном положении все реле 1 закрыты, а все реле 10 открыты, Это означает, что все каналы 2 отключены от датчика 3, а через открытые реле 10 и дроссели 11 в каналы 2 поступает газ, Сжатый газ под давлением Ру поступает на вход дросселя 11, где часть давления гасится, Величину:; погашенного давления регулируют изменяя проходное сечение дросселя 11. Важно, чтобы давление на выходе канала 2 в точке измерения давления было бы BbtLUe давления, которое предполагается измерять, Таким образом B исходном положении через все измерительные пневматические канали 2 наружу истекает газ, что не дает возможности пыли попасть внутрь канала 2 или перекрыть их входные отверстия. На время измерения канал 2 одного конкретного реле 1 отключается от распределителя давления 5 и подключается к датчику давления 3.

Это достигается тем, что со входа дополнительного реле 10 и управляющего входа реле 1 одновременно снимают управляющее давление Ру. Т.к. мембрана 12 реле 10 нагружена пружиной 13, то уже в начале уменьшения управляющего давления Ру реле 10 закрывается и поступление газа в канал 2 прекращается, Избыточное количество газа вытекает их входного отверстия измерительного канала 2 и в нем устанавливается измеряемое деление.

Реле 1 откроется у>ке после того, как упра--ляащее давление Ру практически до1774200

Составитель Л.новиков

Техред M. Ìoðãåíòàë Корректор С.Пекарь

Редактор С,Кулакова

Заказ 3921 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина. 101 стигнет нуля. Иными словами, присоединение канала 2 ко входу датчика 3 происходит . уже после того, как давления в канале 2 становятся близкими к измеряемому, чем удается избежать вредной перегрузки датчика 3,.

На время измерения канал 2 передает давление от точки измерения к датчику 3. С измерительной схемы 7 сигнал поступает на мембрану 8 и электрическую схему 9, По сигналу схемы 9 происходит регистрация давления на регистраторе 8, После этого вновь подается давление

Pyi и канал реле 1 закрывается, а реле 10 открывается и устройство приходит в исходное состояние. При этом реле 1 закрывается при низких значениях давления, а реле 10 открывается при высоких значениях Ру, что гарантирует датчик от перегрузок, Далее происходит опрос следующего канала, который начинается со снятия давления Ру.

В качестве одномембранных пневматических реле 1 авторы использовали устройство по авторскому свидетельству СССР М

227699, В качестве датчика давления — полупроводниковые первичные преобразователи давления .ЦДЭ вЂ” 081 серийного изготовления, в качестве измерительной схемы — усилитель на несущей частоте и фильтр фирмы HBM ФРГ, а в качестве электронной схемы — вычислительный измерительный комплекс на базе ЭВМ CM — 3 с использованием схемы по авторскому свидетельству СССР N 1045027. Дополнительные одномембранные пневмати,еские реле с нагруженной мембраной — по авторскому

5 свидетельству СССР й. 918802.

Формула изобретения

Пневмопереключающее устройство для измерения давления, содержащее одно10 мембранные пневматические реле, входы которых соединены с источником измеряемого давления, выходы — с датчиком давления. а управляющие каналы подключены к распределителю давления, связанному с

15 электронным блоком управления, при этом датчик давления подключен к измерительной схеме с регистратором, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения давления в запыленных средах, оно

20 снабжено регулируемыми дросселями и дополнительными пневматическими реле с нагруженными мембранами и управляющими входами, сообщенными с атмосферой, при этом количество дросселей и дополнитель25 ных пневматических реле соответствует числу одномембранных пневматических реле, а канал управления каждого одномембранного пневматического реле соединен с входом соответствующего дополнительного

30 пневматического реле, выход которого через соответствующий регулируемый дроссель соединен с входом соответствующего одномембранного пневматического реле,