Устройство для измерения давления среды в трубопроводе

Изобретение относится к измери"тельной технике, а именно к средстВам измерения давления,Целью изобретения является повыше 5ние точности устройства.На фиг. 1 приведено устройство,преобразователь которого выполнен вЭнде кольцеобразного элемента, общийвид; на фиг. 2 - преобразователь устойства, выполненный в виде цепиризм, общий вид; на фиг, 3 - графикастройки термокомпенсатора.Устройство содержит охватывающийтрубопровод 1, преобразователь с пружиной 2 и прибор 3 для измерениялинейного перемещения (изяенения расстояния 4) на выходе преобразователя.Преобразователь состоит из незамкнутого элемента 5 (фиг, 1) с прикрепенньми на его концах 6 балками .1 вободные концы 8 балок 7 связаны сприбором 3. По длине элемента 5 с помощью резьбового соединения 9 закреплена вставка 10 из материала с 25Температурным коэффициентом линейногорасширения (ТКЛР), отличным от ТКЛРматериала элемента 5,Устройство работает следующим об разом.При повышении давления среды в трубопроводе 1 наружный диаметр увеличивается и концы 6 кольцеобразного лемента 5 вместе с прикрепленными балками 7 расходятся. Расстояние 4 Между свободными концами 8 балок 7 измеряется прибором любого типа.По изменению этого расстояния (т.е, йо перемещению концов 8 балок 7 один 40 Относительно другого) с помощью тарировочного графика определяют соответСтвующее давление среды в трубопроводе. Это перемещение будет значительноФ больше перемещения один относительно 45 другого концов 6 элемента 5, Разница Зависит от радиуса трубопровода и длины балок 7, Это связано с тем, что Э устройстве используется особенность, Присущая трубопроводу, а именно: 5 у концы 6 элемента 5 при расширении трубопровода движутся по криволинейной стенке трубопровода, что дает при на- личии на концах 6 прикрепленных балок наиболее простое решение для по,Пучения увеличенного выходного перемещения преобразователя, т.е.р 256 К(1+К)К фЭ где 1 - длина балки;К - радиус трубопровода,Термокомпенсатор, выполненный ввиде вставки 10, при измерении температуры за счет разного температурногокоэффициента линейного расширения сэлементом 5 уменьшает температурнуюпогрешность преобразователя. Регулирование термокомпенсации осуществляется подбором соответствующих длиныи материала вставки 10, Кроме того,предусмотрена и более простая регулировка за счет выворачивания вставкииз элемента, что равноценно увеличению длины вставки. Это позволяет регулировать термокомпенсацию без разборки устройства, которая обычно необходима, если регулировка производитсяпутем замены термокомпенсатора.Представленный на фиг. 2 преобразователь устройства содержит цепь изпризм 11, соединенных между собой шарнирами 12, Конечные призмы 13 выполнены заодно с балками 7. В призмахустановлены с помощью резьбовых соединений винты 14 с опорными головками 15, изготовленные из материалас ТКЛР, отличным от ТКЛР материалапризм, Головки 15 контактируют состенкой трубопровода 1,Работа устройства по фиг. 2 не отличается от работы, устройства пофиг, 1, Термокомпенсация с помощьювинтов 14 осуществляется за счет подбора материала винтов и их вывинчивания из призм. В последнем случае втермокомпенсации участвует большаядлина винта.Преимуществом второго варианта исполнения является универсальностьпреобразователя, так как один преобразователь можно использовать для трубразличного диаметра и профиля сечения,например эллипсного. Настройка термокомпенсаторов производится следующим образом.Определяют в рабочем диапазоне температур с помощью образцового прибора температурную погрешность М при некоторых произвольных значениях длины компенсирующей части термокомпенсатора 1=1 1=1 (фиг. 3), Принимая зависимость дй=ЬС(1) прямолинейной, согласно приведенному на фиг,3 графику получают значение 1=1 е при котором температурная погрешность будет наименьшей. Если длину 1 е выставить невозможно, так как она больше3863 бразователя радиального расширениястенки трубопровода и наличия регулируемой (без разборки устройства) компенсации температурной погрешностипреобразователя.Экономическая эффективность заключается в сокращении номенклатуры,количества тарировок, что снижает стоимость производства и эксплуатации,1. Устройство для измерения давле-,15 ния. среды в трубопроводе, содержащееустанавливаемый на трубопровод преобразователь деформаций трубопроводав линейное перемещение и измерительный прибор для измерения линейного20 перемещения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности,в нем преобразователь выполнен в видехомута, на концах которого радиально жестко прикреплены две балки, сво 25 бодные концы которых связаны с измерительным прибором, при этом преобра:зователь снабжен термокомпенсатором,2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем тер 3 О мокомпенсатор выполнен в виде регулируемой вставки по длине хомута, причем температурные коэффициенты расширения материалов трубопровода Мт,хомута М,:,и термокомпенсатора Мсвязаны условием35ь 6 ( о, Мь (О,3. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что в нем хомутвыполнен в виде цепи из шарнирно сое 40диненных призм, причем термокомпенсатор выполнен в виде радиальных регулируемых винтов, устанавливаемыхна призмах в местах их контакта струбопроводом, причем температурныекоэффициенты расширения материаловтрубопровода О(т, хомута М и термокомпенсатора Жсвязаны условием м )Ы,о(ь О,5 155или меньше располагаемой, то меняюттермокомпенсатор, изменяя его температурный коэффициент линейного расширения или длину 1.При этом в первом случае (фиг. 1),если Ыт 1 ое, то с(ь)У а если Ыт М,то М Ыт. Во втором случае (фиг.2),если М,М то о(во если Маге. тоЫ) Мгде Ы- б( Ыэ - температурныекоэффициенты расширения материаловтрубопровода, обруча, термокомпенсатора соответственно, Обычно для термокомпенсации используют сочетание материалов с .различными температурнымикоэффициентами; один - пассивный материал с меньшим температурным коэффициентом, а другой - активный с большим температурным коэфФициентом. Приэтом как активный, так и пассивныйматериалы имеют положительный коэффициент температурного расширения.В данном случае при Мв (орили приЫт.е. когда термокомпенсаторвыполнен из пассивного материала, сцельМ повышения эффективности термокомпенсации термокомпенсатор выполнениз материала с отрицательным температурным коэффициентом линейного расширения. В качестве такого пассивногоматериала использован сплав состава563 Со; 35 Х Ге; Сг 9 Х (см. таблицыфизических величин. Справочник подред. акад. И,К,Кикоина, И.: Атомиздат,1976, с. 121, табл. 9,4), При этомЫ)0, ы )О, Обычно в известных решениях в качестве пассивного материала используют сплав инвар, который имеет хотя и малый, но положительный коэффициент.В качестве активного материала длявыполнения термокомпенсатора могутбыть использованы алюминий, медь идругие материалы,Техническая эффективность предложенного устройства по сравнению с прототипом заключается в повышении точности измерения за счет увеличениявыходного линейного перемещения преобФормула и э о б р е т е н и яиг,3 Составитель А.ЗосимовРедактор А.Маковская Техред Д.Олийнык Корректор ороль роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 452ВНИИПИ Госуд 1553863а Я Тираж 461 Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д . 45