Измеритель отношения давлений газа

пением заяв с прис Государс Совета М пе делам ныи комитет строе СССР аобретений рытий(71) Заявител 4) ИЗМЕРИТЕЛЬ О ЕНИ ЛЕНИЙ ГАЗА атчикоами, н 25 Изобретение относится к области д в параметров систем управления машин а- пример газотурбинными двигателями.Известны измерители отношения давлений газа 1 и 2.1-1 аиболее близким по технической сущности к предлагаемому измерителю является датчик отношения давлений газа, содержащий корпус, измеритель перемещения, делитель давлений газа с входным и выходным жиклерами и регулирующей иглой и дифференциальный чувствительный элемент, соединенный с иглой 2,Недостатком известного датчика является низкая точность, вызванная повышенным трением из-за установки отдельного измерителя, влиянием температурных деформаций связи с измерителем, нестабильностью поля скоростей в делителе и теплообменом между газовым потоком и стенками делителя,Цель изобретения - повышение точности измерения отношения давлений. Это достигается в предлагаемом измерителе отношения давлений газа, содержащем корпус, разделенный чувствительным элементом, например эластичным сильфоном, армированным жесткими кольцами, на две рабочие полости, делитель давления газа с выходным жиклером и регулирующей иглой, связанной с чувствительным элементом, и входным жиклером с дросселирующей иглой н преобразователь перемещения регулирующей иглы в электрический сигнал тем, что в нем в полости делителя давления коаксиально с зазором относительно 5 друг друга установлены цилиндрический теплозащитный экран и полое цилиндрическое тело, в котором по оси выполнено отверстие выходного жиклера, а в боковой стенке - отверстие, сообщенное каналом с атмосферой.10 При этом экран установлен с зазором относительно цилиндрической стенки делителя и в нем выполнены отверстия, сообщающие полость делителя с внутренней полостью сильфона, отверстие входного жиклера соединено с 15 полостью делителя расширяющимся каналом,преобразователь перемещения размещен в корпусе во внутренней полости сильфона, а отверстия жиклеров имеют форму сопла Лаваля.2 0 На чертеже изооражен предлагаемыи измер и тель в р а эрез е.В корпусе 1 измерителя расположена обмотка 2 преобразователя перемещения, внутри которой размещена регулирующая игла 3, выполненная из немагнитного материала и снабженная магнитомягкой втулкой - плунжером 4, взаимодействующим с обмоткой 2, К корпусу 1 прикреплен делитель 5 давления газа, содержащий канал б подвода газа высо кого давления, фильтр 7, входной жиклер 8,(3) м г - 0 з 60 настроечную иглу 9, полое цилиндрическое тело 10 с цилиндрической поверхностью 11, выходной жиклер 12, выходной канал 13 и теплоизолирующий экран 14. Регулирующая игла 3 заостренной частью расположена внутри отверстия выходного жиклера 12. Отверстиям жиклеров 8 и 12 придана форма сопла Лава. ля. К игле 3 прикреплен диск 15, к которому герметично присоединена тонкостенная трубка 16, деформированная в виде сильфона жесткими кольцами большего 17 и меньшего 18 диаметров и присоединенная герметично к корпусу 1. В крышке 19 корпуса выполнен канал 20 подвода газа низкого уровня давления, Полость, образованная корпусом 1 и крышкой 19, разделена на две полости сильфонообразной трубкой 16 и диском 15: на полость 21 низкого давления и полость 22 редуцированного давления. Последняя соединена с полостью 23 между корпусом делителя 5 и экраном 14 с помощью канала 24, Полость 23 сообщена с газовым потоком через отверстия 25 в экране 14, расположенные над цилиндрической поверхностью 11.Измеритель отношения давлений функционирует следующим образом.Газ высокого давления Р, поступает в делитель 5 через канал 6, проходит через фильтр , через входной жиклер 8, далее обтекает полое тело 10 и, пройдя по зазору между поверхностью 11 и экраном 14, поступает через выходной жиклер 12 внутрь полого тела 10 и далее через канал 13 выходит в атмосферу. Коэффициент редукции делителя 5 равен отношению абсолютных значений давления Р и давления Рм - в полости между поверхностью 11 и экраном 14.Крец - РР м При постоянном проходном сечении входного жиклера 8 и изменяемом регулирующей иглой 3 сечении выходного жиклера 12 коэффициент редукции делителя 5 зависит от положения иглы 3 Крец - 1 (г) (2) Эта зависимость является однозначной при условии стабильности поля скоростей и отсутствии теплообмена на участке между входным и выходным жиклерами.В полости 21 и 22 измерителя соответственно через каналы 20 и 24 подается газ низкого давления Р 2 и газ с давлением Рм, и под действием перепада этих давлений на диск 15 и сильфонообразную трубку 16 происходит перемещение иглы 3 в положение, при котором что достигается соответствующим изменениемкоэффициента редукции делителя 5.Из выражений (1), (2) и (3) получаютР,Р, = 1(I,), (4) 30 35 40 45 50 55 т. е. положение иглы 3 однозначно зависит от отношения давлений РР.Для обеспечения однозначности зависимости (4) стабильность поля скоростей обеспечена приданием жиклерам 8 и 12 формы сопла Лаваля, отбором давления Рм через отверстия 25 над цилиндрической поверхностью 11, а снижение теплообмена - газовой подушкой вокруг экрана 14,При перемещении иглы 3 вместе с ней перемещается относительно обмотки 2 преобразователя и закрепленный на игле плунжер 4, благодаря чему соответственно изменяется сигнал, снимаемый с обмотки преобразователя, т. е, он однозначно зависит от отношения давлений РР 2,Сильфонообразная эластичная трубка 16 при большом рабочем ходе обладает малой жесткостью, что уменьшает статизм измерителя. Влияние температурных деформаций сведено к минимуму благодаря размещению обмотки 2 преобразователя внутри корпуса 1,Формула изобретения Измеритель отношения давлений газа, содержащий корпус, разделенный чувствительным эеено, нпрмер эластичным сильфоном, армированным жесткими кольцами, на две рабочие полости, делитель давления газа с выходным жиклером и регулирующей иглой, связанной с чувствительным элементом, и входным жиклером с дросселирующей иглой и преобразователь перемещения регулирующей иглы в электрический сигнал, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в полости делителя давления коаксиально с зазором относительно друг друга установлены цилиндрический теплозащитный экран и полое цилиндрическое тело, в котором по оси выполнено отверстие выходного жиклера, а в боковой стенке - отверстие, сообщенное каналом с атмосферой, при этом экран установлен с зазором относительно цилиндрической стенки делителя и в нем выполнены отверстия, сообщающие полость делителя с внутренней полостью сильфона, причем отверстие входного жиклера соединено с полостью делителя расширяющимся каналом, преобразователь перемещения размещен в корпусе во внутренней полости сильфона, а отверстия жиклеров имеют форму сопла Лаваля. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 257810,кл. 6 011 15/00, 1968. 2. Патент Великобритании Юе 1236277, кл. б 1 Х, опубл. 1971,388479 Составитель О, ПолевРедактор Т, Юрчикова )схред И. Михайлова Корректор Н. Федоров Подписно Тир опптста Совста бретеннй и отк ЖРашская