Устройство для измерения отношения давлений газа

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДВТБЛЬСТВУ Союз Соеетскии Социалистичесаа Республик(22) Заявлено 23.12,76 (21) 2432082/18-1 М. Кл.С, 011. 13 УО 0 с присоединением заявки23) Приоритет 43) Опубликовано 25,04.78, Б 45) Дата опубликования опнса Гаоударотвенный кометеСовета Мнннвтроа СССРво делам нзобретеннви открытий(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ЛЕНИЙ злиЧкой сущк предя измереее корпус,ентом, выИзобретение относится к измерительной технике и может найти применение в ра ных областях, где необходимо контролировать отношение давлений газа, например при испытании газотурбинных двигателей,Известны устройства для измерения отношения давлений, содержащие упрут ие элементы, воспринимающие сравниваемые давления, и механизмы сравнения, которые включают в себя кинематические пары и электрические устройства 111 . Такие , устройства имеют сложные конструктивные схемы и в ряде случаев не могут обеспечить необходимую точность измерения, например, из-ва тренйя в шарнирах кинематических пар, нестаоильности упругих свойств элементов, воспринимающих давление, ошибок в передаточных отношениях механизмов сравнения и т,д.Наиболее близким по техничес нос ги и достигаемому резулцгатулагаемому является устройство дл ния отношения давлений, содержащ раз деленный чувствительным элемполненным в виде поршня, на две проточные ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНГАЗА полости, трубопроводы для подвода к полостям сравниваемых давлений и регистратор2, В этом устройстве под действием разности давлений в полостях поршень можетперемещаться в цилиндре до тех пор, покасилы, действующие ва него с обеих сторон,не сравняются, Отношение измеряемых давлений определяется по положению поршня вцилиндре.Однако это устройство не может обеспечить высокой точности измерения из-еатрения между поршнем и цилиндром в случае уплотненного поршня или из-за тренияи перетечек газа из полости в полость через зазоры между поршнем и стенками цилиндра в случае неуплотненного поршня.Цель изобретения - повышение точностиизмерения,Указазанная цель достигается тем, чтов устройстве для измерения отношения давлений введены два сопла с критическим истечением,. установленные в трубопроводахдля подвода сравниваемых давлений, а чувствительный элемент выполнен и виде двухплечего рычага с лопастями, установленны1. Авторское свидетельство % 435468,кл. С 01 ), 13/02, 1972.2. Авторское свидетельство114700,кл. С 01 Ь 13/02, 1957. ми яротив соотв тствукхцих сопел, причем рычаг связан. с регистратором,Нафиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А А на фиг. 1 5Корпус устройства разделен на две проточные полости 1 и 2, к которым с помощью трубопроводов 3 и 4 подводятся сравниваемые давления, На выходе трубопроводов имеются сопла 5 и 6 с критическим 10 истечением. Между проточными камерами расположен чувствительный элемент, выполненный в виде двухплечего рычага 7 с лопастями 8, имеющего сь вращения 9 и уравновешенного относительно этой оси., для 15 определения положения рычага применено оптические отсчетные устройство, состоящее из источника света 10, конденсора 11, щелевой диафрагмы 12, объектива 13, зеркала 14, укрепленного на оси рычага 9, и 20 экрана 15.Устройство для измерения отношения давлений работает следующим образом.Газ вытекает из сопел 5 и 6 в виде затопленных струй, характеризующихся следуюшими свойствами; контуры струй расширяются при удалении от среза сопла; количество движения в каждом поперечном сечении остается постоянным, а следовательно, ко личес"гво движения, приходящееся на единицу плошади поперечного сечения струи, уменьшается при удалении сечения от среза сопла, Количество движения в каждомпоперечном сечении пропорционально давлению .газа перед соплом. Вытекающие из сопел струи35 газа воздействуют на лопасти 8 рычага 7, создавая вращение моментов, действующих навстречу друг другу, Величины вращающих моментов пропорциональны давлениям газа перед соплами 4 обратно пропорциональны40 расстоянию лопастей от среза сопел. Под действием вращающих моментов рычаг будет двигаться до тех пор, онка не наступит положение равновесия (моменты, противодействующие друг другу равны).45Если при равновесии рычага давление, например, реред соплом 6 уменьшилось, то ,уменьшится количество движения, передаваемое струей лопасти рычага полости 2. ПоложенИЬ равновесия нарушается. и рычаг на 50 чинает перемещаться по часовой стрелке, При атом уменьшается воздействие саун газа на лопасть рычага в полости 1 иэ-оа удаления лопасти от среза сопла 5 и, наоборот, увеличивается воздействие струи на лопасть рычага в полости 2 из-ва ее приближения к срезу сопла 6. Овижение рычага . прекращается, когда наступает новое положе ние равновесия, При атом рычаг 7 поворачивается от начального положения на некоторый угол, пропорциональный изменению давления перед соплами, фиксируемый по перемещению на экране 15 светового луча, отраженного от зеркала 14, укрепленного на оси вращения рычага.Устройство при достаточно простой конструкции и,высокой ее надежности имеет в 2-3 раза меньшую по сравнению с прототипом составляющую погрешности, обусловленную силами трения, а следовательно, и суммарную погрешность измерения, Повышение точности измерения отношения давлений может дать значительный экономический эффект, например, при применении устройства для регулировки газотурбинных двигателей. формула и з о б р е т е н и я Устройство для измерения отношениядавлений газа, содержащее корпус, разде-.ленный на две проточных полости с трубопроводами для подвода сравниваемых давлений, чувствительный алемент и,регистратор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, в него введены сопла с критическим истечением, уста"навленные в трубопроводах для подвода сравниваемых давлений, а чувствительный алемент выполнен в виде двухплечего рычагас лопастями, установленными против соответствующих сопел, причем рычаг связанс регистратором,Источники информации, принятые во внимание при акспертизе:603863. 7 Г, Ив э 2089/34ЦНИИПИ Г Тираж ХХ 12 Подж осударствеииот о комитета Совета Мпо делам изобретеиий и открыти 13.3038, Москва, Ж 38, Рабская иаб иияРтров ССР 4 ал ППП "Патеит од, ул, Проеюгиая",Составитель И, ПетрашеньТехред М. Борисова, Корректор Е, йапп .