Способ измерения давления

 

п11 49185l

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез баветсиих ооциелиетичеоиих

Реооублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.06.72 (21) 1798873/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.75. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 31.03.76 (51) Л!. Кл. G Oll 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ле делам изобретений и открытий (53) УДК 531.787(088.8) (72) Автор изобретения

А. Н. Бесналько (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технологии измерения давления в силовых, технологических или иных других установках, устройствах и объектах, содержащих среды высоких энергий, преимущественно агрессивны.

Известный способ измерения давления преимущественно агрессивных сред путем непосредственного восприятия их чувствительными элементами измерительных приборов приводит к быстрому выходу из строя этих приборов, не обеспечивает точности показаний измерительных приборов при воздействии на них высокоэнергетических параметров, например температуры.

Для повышения точности, упрощения процесса измерения и обеспечения возможности измерения давления в объектах с меняющимся пространственным положением предлагается способ, по которому отбор давления производят в месте, отделенном от контролируемой среды подвижной разделительной средой, роль которои выполняет один из жидких и газообразных компонентов, непрерывно поступающих в объем через сопротивление с известной характеристикой, измеряют расход разделительной среды через это сопротивление и по известным зависимостям рассчитывают давление в объеме.

На чертеже показана принципиальная схема описываемого устройства, содержащего камеру сгорания 1, имеющую одну входную магистраль 2 с установленным в ней гидравлическим сопротивлением 3 с сечением f для подвода топлива к форсунке 4, выполненной, например, по типу центробежной, имеющей эквивалентное сечение f,. другую входную магистраль 5 для подвода сжатого воздуха к камере сгорания и выходную магистраль 6 для отвода газового потока к турбине двигателя; воздушный компрессор 7, вал которого связан приводом с турбиной, имеющий входное устройство 8 для подвода сжимаемого воздуха и выходную магистраль 9 для отвода сжатого воздуха, соединенную с входной магистралью 5 камеры сгорания; вычислительное устройство 10, содержащее рычаг 11 с опорой, имеющей шарнирно установленные на нем на плече 1 поршень 12 с площадью,„ подвижный во втулке 13, полости А и В кототорых соединены с давлением топлива до и после гидравлического сопротивления 3 соответственно, а на плече 4 — поршень 14 с площадью f,, подвижный во втулке 15, полости

С и D которых соединены с давлением топлива перед форсункой и давлением слива соот ветственно; вакуумированный сильфон 16 с площадью /„ установленный на плече l, и усилитель, состоящий из сервомотора 1", управляющая полость Е которого соединена с

30 высоким давлением P„через жиклер 18, а с

491851 имеем

С 1 ЛЙ: Р2(п, 1а пли у а р

Таким образом: л =м

50 низким давлением через сопло — заслонку

19, установленную на плече lq рычага 11, который выполняет роль заслонки; пружины 20 . обратной связи, один конец которой приложен к маятнику на плече 14, а другой перемещается сервомотором 17; топливный насос-регуля;тор.21, содержащий входные устройства регулирования различных параметров системы 22, в том числе входное устройство регулятора, использующего параметр давления за компрессором, например в виде переменного дросселя 23, выполненного заодно со штоком сервомотора 17, или маятника 24 с соплом-заслонкой 25, находящегося под воздействием пружины задатчика 26 с одной стороны и пружины 27 с другой стороны, второй конец которой перемещается сервомотором 17, и выходную магистраль 28 для отвода отдозированного по заданным законам регулирования топлива, соединенного с входной магистралью 2 камеры сгорания.

Устройство работает следующим образом.

Топливо, отдозированное регулятором топлива

21 поступает по магистралям 28 и 2 через гидравлическое сопротивление 3 с проходным сечением f,; к форсунке 4 с эквивалентным сечением 1ф и затем дросселируется ею в зону впрыскивания камеры сгорания 1. Сюда же по магистралям 9 и 5 поступает сжатый воздух из-за компрессора 7, давление Р, за которым практически не отличается от давления P в зоне впрыскивания камеры сгорания 1.

Перепады давлений топлива на форсунке 4

ЬРф и дросселе 3 ХРН, находятся в известной зависимости:

Тогда, пользуясь уравнением равновесия на рычаге 11 при компенсированных силах давления слива Р« на равные площади поршня

14 и сильфона 16, установленных на рычаге

11 на равных плечах l, и с учетом астатичности силовой схемы равновесия рычага, имеем

fn> l1 P + с 4 — (ф + Р2) /и где c> — жесткость пружины обратной связи сервомотора 17, 10

ЛЙ вЂ” ход сервомотора 17, P — давление в зоне впрыскивания камеры сгорания 1.

С учетом (1):

f„, l, Р+ c,l,Ëé —. ж /п,Ла + Р2 и, а

hfdf/

При выполнении соотношения:

- п, (f

f,,4 if< ) „4

Р

1 4

Таким образом, перемещение золотника переменного дросселя 23, выполненного заодно со штоком сервомотора 17, будет однозначно зависеть от давления Р или при установке на шток сервомотора 17 измерительной пружины 27, установленной в силовой схеме с пружиной задатчика 26, соплом-заслонкой 25 и маятником 24, усилие на ней будет однозначно зависеть от хода ЛЬ сервомотора 17, т. е. пропорционально давлению P >.

Формула изобретения

Способ измерения давления преимущественно агрессивных сред высоких энергий в объеме с непрерывно поступающими в него по входным магистралям через одно или несколько сопротивлений с известными расходными характеристиками жидкими или газообразными компонентами, реагирующими либо взаимодействующими иным другим путем в указанном объеме между собой или со средой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, упрощения процесса измерения и обеспечения возможности измерения давления в объектах с меняющимся пространственным положением, отбор давления производят в месте, отделенном от контролируемой среды подвижной разделительной средой, роль которой выполняет один из компонентов, непрерывно поступающих в объем через сопротивление с известной характеристикой, измеряют расход разделительной среды через это сопротивление и по известным зависимостям рассчитывают давление в объеме.

491В51

22

Составитель О. Сафонов

Техред E. Митрефанова

Редактор С. Хейфиц

Корректор Л. Денискина

Заказ 442I Изд. ¹ 2019 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр Сапунова, 2