Датчик отношения давлений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo1 Соаетскнк

Социалистических

Республик

«»684351

Ф

l (61) Дополнительное к а|т. санд-еу— (22) Завалено 2 50 7 7 7 (21) 2 510 39 7/18-10 с прнсоеднненнем залакн Ио (23) Приоритет

Опубликоаано 0509.79. бюллетень тто 33

Дата опублнкованна описания 050979 (51)м. Кл.2

G 0i L 15/00

Государствсииый комитет

СССР оо аслам иэобретеиий и открытий (53) УДК 531. 787 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.И. Власов и Л.И.Дербенева (7! ) Заявитель

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А.Н.Туполева (54 ) ДАТЧИК ОТНОШЕНИЯ ДАВЛЕНИЙ

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах управления гаэотурбинными двигателями (ГТД), на— пример в системах регулирования .статического режима по степени повышения давления в компрессоре, ограничителях степени повышения давления в компрессоре, автоматах разгона

ГТД по комплексу параметров, регуляторах форсажных камер турбореактивных двигателей по степени расширения газов в турбине,а также в системах регулирования и управления воэдухозаборником и геометрией компрессора.

Известны пневматические датчики отношения давления (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому датчику является датчик отношения давления газа, содержащий сопло питания, вход которого соединен с источником высокого давления, а выход — с камерой взаимодействия, соединенной с источником низкого давления, и цилиндрический приемник полного давления с отверстиями у закрытого его торца, расположенный против сопла питания.

Датчик отношения давления снабжен струйно-акустическим преобразователем температуры газа, сопло питания которого соединено с источником высокого давления, частотным смесителем и фильтром, а на внутренней поверхности приемника полного давления установлен частотный преобразователь.

Выходным сигналом датчика является результирующий сигнал с частотой, равной разности частот автоколебаний в струйно-акустическом преобразователе температуры и автоколебаний в приемнике полного давления (2).

Такой датчик позволяет формировать электрические выходные сигналы, что ограничивает область применения его в системах управления, например в гидромеханической системе управления ГТД, где желательно иметь выходной сигнал датчика в форме механического перемещения.

Целью изобретения является расширение области применения датчика отношения давлений.

Это достигается тем, что предложенный датчик отношения давлений, содержащий сопло питания, вход коЗО торого соединен с источником высо684351

При постоянном значении отношения давлений и числа М поршень находится в положении, соответствующем равенству сил, действующих на поршень.

При изменении отношения давлений., например повышении, число М струи, истекающей иэ сопла питания, увеличивается, а коэффициент восстановления давления уменьшается, под действием возникшей разности давлений поршень перемещается, расстояние между срезом сопла питания и торцом приемника уменьшается, и число М на входе в приемник также уменьшается, что приводит к увеличению восстановленного давления.

При достижении равенства сил, действующих на поршень, движение поршня прекращается.

Величина перемещения поршня определяется отношением входных давлений, а перемещение штока, соединенного с поршнем пнеэмоцилиндра, является выходным сигналом датчика отношения давлений.

65 кого давления, а выход - с камерой взаимодействия, соединенной с источником низкого давления, и цилинд рический приемник полного давления с отверстиями у закрытого его торца, расположенный против сопла питания, снабжен поршнем со штоком, размещенным 5 в пневмоцилиндре, надпоршневая полость которого соединена с источником высокого давления через дроссель,ный делитель, а полость под поршнем сообщена с внутренней полостью приемника полного давления, при этом поршень жестко соединен с закрытым торцом приемника полного давления.

В полость над поршнем подается корректированное высокое давление (коррекция — деление на постоянное число, осуществляется в делителе, состоящем иэ двух жиклеров), В полость под поршнем подается давление, равное восстановленному давлению в приемнике полного давления, для чего полость под поршнем соединена с внутренней полостью приемника полного давления с помощью отверстий у торца приемника.

Принцип действия устройства основан на сравнении поршнем пневмоцилиндра величин давления: корректированного высокого давления и восстановленного давления в приемнике полного давления, которое зависит от 30 числа Naxa (М) струи на срез сопла питания и от расстояния между срезом сопла питания и торцом приемника (с увеличением М и увеличением расстояния потери полного давления уве- 35 личиваются, коэффициент восстановления давления уменьшается, а число

М на срезе сопла питания однозначно зависит от отношения входных давлений). 40

Получение выходного сигнала за счет ме хан ическо го перемеще ни я штока обеспечивает по сравнению с прототипом возможность непосредственного соединения датчика отношения давлениЯ с гидромеханической системой управления двигателя.

На чертеже представлена схема датчика отношения давлений. Датчик отношения давлений состоит иэ пневмоцилиндра 1 с поршнем 2, соосно установленных в камере 3 сопла питания

4 и соизмеримого с ним приемника 5 полного давления (dz/й 0,8-1,5, где

dп — внутренний диаметр приемника 5 полного давления, d — диаметр выходного отверстия сопла питания 4), выполненного в виде цилиндра с отверстиями б у закрытого его торца, и соединенного с поршнем 2. Камера 3 через отверстия 7 сообщена с источником низкого давления, например с входом воздуха в компрессор.

Поршень 2 соединен со штоком 8, вывод которого из пневмоцилиндра 1 осуществлен через уплотнение. В полости 9 пнеэмоцилиндра 1 поддерживается давление, равное высокому давлению, умноженному на коэффициент деления делителя, состоящего иэ двух жиклеров 10 и 11.

Датчик отношения давлений работает следующим образом.

При постоянном значении отношения входных давлений и числа М струи, искетающей иэ сопла питания 4, например при постоянной степени повышения давления в компрессоре, поршень 2 находится в положении, соответствующем равенству сил, действующих на него.

При изменении отношения давлений, например при повышении, число М труи повышается, а коэффициент восстановления давления уменьшается, поршень 2 перемещается вниз, расстояние между срезом сопла питания 4 и торцом приемника полного давления уменьшается, давление в приемнике 5 вачинает увеличиваться. При достижении равенства сил, действующих на поршень 2, давление поршня 2 прекращается. Перемещение штока 8, соединенного с поршнем 2, определяет отношение входных давлений.

Формула изобретения

Датчик отношения давлений, содержащий сопло питания, вход которого соединен с источником высокого давления, а выход — с камерой взаимодействия, соединенной с источником низкого. давления, и цилиндрический приемник полного давления с отверстиями у закрытого его торца, расположенный против сопла питания, отличающийся тем, что, с целью расширения области примене684351

Составитель О.Полев

Редактор Л.Бибер Техред С.ИиraA Корректор В.Бутяга

Заказ 5273/33 Тираж 1090 Подписное

11HHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 ния, он снабжен поршнем со штоком, размещенным в пневмоцилиндре, надпоршневая полость которого соединена с источником высокого давления через дроссельный делитель, а полость под поршнем сообшена с внутренней полостью приемника полного давления, при этом поршень жестко соединен с закрытым торцом приемника полного давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Залманзон Л.А. Азрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем.

5 М., 1973, с.20-23.

2. Авторское свидетельство СССР

9 588478, кл. С 01 Ь 15/00, 197б.