Устройство для измерения импульсов давления

.Осипов 1 н,арсав ини И, (088,8) ое сви кл,60 ельство СССР19/06. 1987,(54) УСТРОИСТВ ПУЛЬСОВ,ЛАВЛ (57) Иэобретеие ной технике, а им постоянных, пла сирующих и имп ний. Цепью расвирение фу стей за счет изме РЕНИЯ И О ДЛЯ ИЗгЛЕНИЯОТНОСИТСЯенно к технивно изменяульсных периэобретеникциональньрения перепа измерительке измерения ощихся, пульепадов давлея является х возможнодов давлений па ГОСУДА)СТЗЕНН.)Й КОМИТЕ 1ПО ИЭОВРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТО Р С КС) УУ С В ИДЕТ ЕЛ Ъ СТВ У Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляизмерений и регистрации как постоянных,так и плавноизменяющихся, пульсирующих.и импульснь)х перепадов давлений, в частности при регулировании и отладке гидрав-лических пульсирующих систем имеханизмов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счетизмерения перепадов давлений импульсови пульсаций на дроссельном сопрогивлениив трубопроводе.На чертеке представлено предлагаемое устройство,Устройство содержит соединенные сдифманометром 1 импульсные канали 2.и 3давлений и включенные в них двусторонниеотсечные клапаны 4 и 5 с полостями 6 и 7давлений, в которых размещены их запорные элементы 8 и 9, пороги срабатывания импульсов и пульсаций, Устройство содеркит дифманометр 1 с каналами 2,3 и отсечными клапанами 4 и 5, включенными в них, д также обводные каналы 10 и 11 с кранами 12, 13, 14, 15 и каналами 16, 17, сообщенными с каналами 10, 11 и клапанами 4, 5. Импульсное давление нагружает каналы 2 и 3. Отсечные клапань 4 и 5 путем закрытия или открытия кранов 12, 13, 14; 15 отсекаот или пропускают в каналы 2 и 3 измеряемые импульсь, реистрируя Р на дифманометре, как постоянные перепады давления. При этом доолнительные 16, 17 и обводные 10, 11 каналы поэволглот настраивать избирательную работу отсечных кланов 4, 5 с одновременной защитой дифманометра 1 от перегрузок, 1 ил,которых в обе стороны регулируются по перепаду, обводнье канали 10 и 11 клапанов 4 и 5, включенные в каналы 2.и 3 дифманометра 1, эапорные краны 12, 13, 14, 15, установленные парами в каналах 10 и 11, дополнительные каналы 16 и 17, одни конць которых включены в полости б и 7 давлений клапанов 4 и 5, а другие - в обводные каналы 10 и 11 между эапорными кранами 12, 13 и 14, 15 каждой пары, Олости 18 и 19 давлений Рвх и Рвх гидравлического пульсатора 20 с включенными в них соответственно каналами 2 и 3 дифманометра 1, пульсирующий орган 21 пульсатора 20, обеспечивающий в нем максимальные 22 и минимальные 23 переменные сопротивления с генерированием импульсных и пульсирующих перепадов давлений Рмакс и Рмин) предохранительный клапан 24, включенный в обводной канал 25 дифманометра 1, В схеме обвязки содеркатся также датчик 26, 1637500 4включенный каналами давлений а каналы 2 и 3 дифманометра 1, и осциллограф 27, Включение датчика 26 в каналы 2 и 3 дифманометра 1 осуществлено между дифманометром и клапанами 4, 5.Устройство работает следующим образомДавления Рох и. Роых полостей 18 и 19 пульсатора 20 нагружают каналы 2 и 3 и через открытые запорные краны 12, 13, 14 и 15 каналов 10 и 11 дифманометр 1. При этом пульсирующий орган 21 фиксируется в положении 23, при котором Рох-Роых = ЬРмин Осциллограф 27 выключен. Это положение является исходным перед измерением или регулированием величин импульсных или пульсирующих перепадов давлений, причем быстродействующие отсечные клапаны 4 и 5 регулируются заранее; Запорные элементы 8 и 9 клапанов 4 и 5 свободно и без рений перемещаются внутри полостей 6 и , в направлении вверх и вниз от нейтрального положения под действием Перепада давлений, совершая путь, характеризующий пороги срабатывания каждого из них, При этом запорные элементы 8 и 9 в нейтральном положении никогда не перекрывают каналы 2 и 3 дифманометра 1, аих пороги срабатывания (по перепадам давлений) регулируются (не показано). Таким образом, пороги срабатывания клапанов 4 и 5 представляют собой путь, который проходят их запорные элементы 8 и 9 вверх или вниз от нейтрального положения, отсекая соответственно полости 6 и 7 от каналов 2 и 3 дифманометра 1 состороны пульсатора 20, При этом пороги срабатывания клапанов 4 и 5 индивидуальны, а сигналом для перемещения запорных элементов вверх или вниз является прямой или обратный перепад давлений, возникающих на эапорных элементах 8,9 при различных положениях пульсирующего органа 21 пульсатора 20, в полОСти 18 давлений Рох и 19 - Роых КотОРОГО включены каналы 2 и 3 дифманометра 1.Регулирование порогов срабатывания отсечных клапанов 4 и 5 может осуществляться и в. схеме обвязки дифманометра 1 (элементы регулирования не показаны),Сущность способа измерений постоянных, импульсных или пульсирующих пере.падов давлений предлагаемого изобретения может бытьохарактеризована и пояснена следующими примерами,П р и м е р 1, Измеряется постоянный или плавноизменяющийся перепад давлений Л Р = Рох - Роых ПРи непОДвижном положениипульсирующего органа 21 или его медленном перемещении из положения 22максимального сопротивления в положение 23 минимального сопротивления, (РмаксРыия). При этом все запорные элементы 12, 13, 14, 15 обводных каналов 10 и 11 открыты и отсечные клапаны 4 и 5 безразличны к процессу изменения давлений в полостях 18 и 19, так как на их запорных элементах 8, 9 не возникают командные перепады давлений и они не вмешиваются в процесс изме 10 рений. То же будет и при прохождении пульсирующего органа 21 из положения 23 в положение 22. В случае медленного превышения предела измерения перепада давлений на дифманометре 1 срабатывает 15 20 предохранительный клапан 24, и давлени в каналах 2 и 3 дифманометра 1 выравнива. ется, защищая его от односторонних перегрузок,П р и м е р 2, Измеряется максимальный импульсный перепад давлений. Запорные краны 13, 14, 15 закрыты, кран 12 открыт Релейно изменяют положение пульсирующего органа 21 из фиксированного положения 23 в фиксированное положение 22,Давление Рох в полости 18 импульсно возрастает и нагружает полость 6 отсечного клапана 4 и через каналы 16 и 10 и открытый запорный кран 12 импульсный канал 2 давления дифманометра 1. При этом эапорный элемент 8 клапана 4 не.преодолевает порог срабатывания, клапан 4 открыт и канал 2 30сообщен с полостью 18 пульсатора 20. После достижения "пика" давления импульс давления в канале 2 стремится понизиться 35 и отсечной клапан 4 отсекает его на участкемежду полостью б и дифманометром,1 так .как запорный элемент 8 опускается вниз иотсекает канал 2 Рох. Синхронно с импульсным увеличением давления в полости 18 40 уменьшается давление в полости 19 и клапан 5 отсекает давление Роых на участке канала 3 между полостью 7 и дифманометром 1,при этом эапорный элемент 9 опускается вниз, отсекая канал 3 от полости 19.45 Разность давлений Рох.ыакс - Роых,ыакс= ЬРыакс.измеряемого максимального импульса. Для произведения очередного измерения открываются эапорные краны 13 и 15 обводных каналов 10 и 11, и полости 6 и 7 через 50 дополнительные каналы 16 и 17 сообщаются с давлениями Рох и Роых полостей 18 и 19.перепады давлений на клапанах 4 и 5 выравниваются, и их запорные элементы 8 и 9 возвращаются в нейтральное положение, от крывая каналы 2 и 3. Запорные краны 13 и 15закрываются, и изменения продолжаются. Таким же образом измеря отся все промежуточные импульсы дарлений при фиксированных изменениях сопротивления пульсирующего органа 21 между положениями 22 и 23.П р и м е р 3. Измеряются максимальные пульсирующие перепады давлений. Запорные краны 12, 13 открыты, краны 13, 14 закрыты. Пульсирующий орган 21 непрерывно изменяет свои положения 22 и 23 с 5 заданной частотой. Канал 2 постоянно открыт при положениях 22 и постоянно отсе- кается от полости 18 Рвх в момент изменения положения. пульсирующего органа 21 от положения 22 к положению 23 так, 10 как запорный элемент 8 обратным перепадом опускается вниз и отсекает максималь. ные импульсы, удерживая их в канале 2 дифманометра. Одновременно с этим в канале 3 дифманометра 1 удерживаются толь ко минимальные давления Рвых полости 19, так как эапорный элемент 9 клапана 5 при минимальных давлениях Рвых занимает ней тральное положение (кран 15 открыт, и полость 7 сообщена с полостью 19). При 20 повышении давления Р,ы, (начало движения из положения 23 к положению 22 пульсирующего органа 21) запорный элемент 9 релейно поднимается вверх и отсекает.канал дифманометра, удерживая в нем мини мальное значение давления Рвы. При этом максимальный пульсирующий перепад давлений регистрируется на дифманометре, Как ПОСТОЯННЫЙ. Д Рмакс = Рвх,макс - Рвых.минП р и м е р 4. Измеряются минимальные 30 пульсирующие перепады давлений. Запорные краны 12 и 14 закрыты, краны 13 и 15открыты, Пульсируещий орган 21 совершает непрерывные изменения положений 22 и 23 (см. пример 3). Канал 2 дифманометра 1 35 нагружается только минимальными импульсами давлений Рвх, соответствующими положению 23 пульсирующего органа 21, таккак запорный элемент 8 в момент увеличений сопротивлений на пульсирующем орга не 21 релейно поднимается вверх и отсекает канал 2 дифманометра от возрастающего импульса давления Рвх в полости 18, При этом запорный элемент 8 постоянно открыт при низких импульсах давлений в полости 45 18. Одновременно запорный элемент 9 клапана 5 постоянно релейно отсекает канал 3 при возрастании давлений Рвых в полости 19, удерживая в канале 3 дифманометра 1 только минимальные значения давлений 50 импульсов Рвых, при которых запорный элемент 9 находится постоянно в нейтральном положении и канал 2 сообщен как с дифманометром, так и полостью 19 давления Рвых. ПРИ ЭТОМ Рмин = Рвх.мин - Рвых,мин, ПОДРОбные параметры пульсации давлений (частота и амплитуда) регистрируются путем осциллографирования с использованием осциллографа 27, датчик 26 которого включен в каналы 2 и 3 дифманометра 1.,После проведения работ по исследованию характеристик размаха колебаний давлений пульсатора 20 и его наладки и регулирования все запорные краны 12, 13.14, 15 закрываются и дифманометр, а также включенные в его каналы 2 и 3 датчики 26 записывающих преобразователей 27 защищаются от всех импульсных перегрузок давлений, которые могут произойти в эксплуатации, При этом запорные элементы 8 и 9 клапанов 4 и 5 не пропускают на дифманометр 1 даже минимальных импульсов, Вместе с тем главные и постоянные давления беспрепятственно поступают на дифманометр, так как при них запорные элементы 8 и 9 занимают в полостях б и 7 отсечных клапанов нейтральные положения. Формула изобретения Устройство для измерения импульсов давления, содержащее измеритель давления, регулируемый двусторонний отсечной клапан с запорным элементом и с входным. выходным штуцерами и штуцером нейтрального положения запорного элемента, который соединен через запорный кран с входным штуцером, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет измерения перепадов давлений импульсов и пульсаций на дроссельном сопротивлении в трубопроводе, Оно снабжено вторым аналогичным регулируемым двусторонним отсечным клапаном и двумя дополнительными запор- ными клапанами, через которые соединены в каждом клапане выходной штуцер с штуцером нейтрального положения запорного элемента, а измеритель давления выполнен в виде дифманометра, входы которого подключены к выходным штуцерам клапанов.едакторТираж 224 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открьггиям 113035, Москва, Ж, Раушская нэб 43 и ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина 1 Заказ 281ВНИИП оставитель О, Поле ехред М,Моргентал рректор Н. Король3