Газодинамическое устройство для определения объема тел

СОЕОЗ СОНЕ 1 СКИХ СО 1 ИЛЛИС 1 И 1 Е СКИ РГС 11 УБПИК 511 с С 01 Г 7I ОСУДЛРСТНЕН 11 ЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ ДЛЯ ОП(71) Ковровскии филиал Владими,1 с кого политехнического института(56) Авторское свидетельство СССРМ 1315812, кл, 6 01 Г 17/00, 1985,ОДИНАМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО РЕДЕЛЕНИЯ ОБЬЕМА ТЕЛ бретение относится к измерительике и может быть использовано для ения обьема тел неправильной форь изобретения - повышение точномерения, Если в измерительную 9 помещено тело неизвестного обьобьем камеры будет меньше номио, и на элементе 17 сравнения,Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием известного устройства, описанного в ает.св. М 1315812,Целью изобретения является повышение точности измерения обьема.Устройство содержит источни 1 постоянного перепада давления, первый 2, второй 3 и третий 4 дроссели, первый 5, второй б, третий 7 и четвертый 8 электропнеемоклапаны, установленные на входах и выходах пневмолиний измерительной 9 и эталонной 10 камер, рабочие полости которых сообщены с первым 11 и вторым 12 сигнализаторами давления. Два выхода первого выполненном в виде фазового детектора, будет сдвиг фаз, Сигнал элемента 17 сравнения поступает на триггер 20, который через коммутатор 21 включает шаговый двигатель 22, Вал последнего поворачивается, перемещая через винтовую передачу 24 поршень 25 влево, т.е, на уменьшение обьема эталонной камеры 10. Циклическое перемещение поршня 25 влево и процессы выпуска-впуска повторяются до тех пор, пока элемент 17 сравнения не зафиксирует совпадение фаз, Устройство отключается, и обьем тела определяется как разность номинального обьема измерительной камеры 9 и объема по счетчику 23, На протяжении всего измерения с помощью гидролинии 26 штоковую полость эталонной камеры 10 поддерживают заполненной вязкой несжимаемой жидкостью, что позволяет избежать просачивания газа из рабочей полости эталонной камеры в штоковую и т.о. повысить точность измерения, 1 ил. сигнализатора 11 давления последовательно соединены с входом запоминающего устройства 13 и первыми входами первого 14 и второго 15 коммутаторов. Два выхода сигналиэатора 12 давления соединены с вторыми входами коммутаторов 14 и 15. Один выход коммутатора 15 через генератор 16 прямоугольных импульсов соединен с элементом 17 сравнения через делитель 18 импульсое и генератор 19 прямоугольных импульсов. Выход элемента 17 сравнения через триггер 20 и третий коммутатор 21 соединен с шаговым двигателем 22, Один конец вала шагового двигателя 22 соединен со счетчиком 23, а другой конец через пере 1673850дачу 24 винт гайка - со штоком поршня 25, установленного в эталонной камере, Первыи, второй, третий, четвертый вгдходы коммутатора 14 включены в линию управления электропневмоклапанами 5 8 К штоковой полости эталонной камеры 10 подключена гидролиния 26 с последовательно размещенными на ней резервуаром 27 с рабочеи жидкос гью, гидронасосом 28 и клапаном 29, входы которых подключены к выходу третьего коммутатора 21,Устройство работает спедуюгцим образом,Исходное положение г 1 орц 1 ня 25 эталонной камеры 10 - крайнее правое, при этом рабочий обьем (до поршня) эталонной кзмеры максимален. (Объем эталонной кэмсргя показывает счетчик 23 в зависимости о положения поршня 25 в кдлкере 10) Ход цсрсдзчи винт-гайка выбран 1 дким образом, чтобы при крайнем правом поло кении поршня эд ним оставалась некоторая гзрзнтирпвзннзя полость, обьем ко 1 орци зэг 1 олнсн рабочей жидкостью, нзцример индус 1 ризльным маслом. Здг 1 олнено маслом и рзбочее пространство, цпдсосдиненное к зтои полости, идролиции 26 до клапана 29. При тзком положении поршня 25 элск 1 роцнсвмоклдцзны 6 и 8 и кизпан 29 закр 4 гы, а элсктропневмоклацаны 5 и 7 открыты, и воздух от источника 1 постоянного перепада дзппсния через дроссепь 2 цо тупает в измерительнук кзмеру 9, в которую помегцено тело с неизвестным обьсмом /ь Давление в измерительной камере 9 начи ндет постепенно повышаться Б момент достижения выбранного минимального ДЗВЛЕНИР Рммп ЗЭМЫКЗЕТСЯ НИЖНИЙ КОНтдкт сигнзлизэтора 11 давления и включается нз "заряд запоминающее устройство 13, Давление в измерительной камере 9 продолжает г 1 овышдться до заданного максимального значения Рмзкс Г 1 ри достижении Рмпкс замыкается верхний контакт сигндпизатора 11 д пения, отключается запоминающее ус 1 ройс по 13, заряд которого длился нз протяжении времени 1 ь Одновременно сигнал подается на комму 1 атор 14, нз закрытие эпектропневмокпапанов 5 и 7 и открытие электропневмоклапана 8, После открытия электропневмоклапана 8 воздух от источника 1 постоянного перепада давления через дроссель 2 начинает поступать в эталонную камеру 10, и давление в ней начинает постепенно повышаться. Так как полость камеры 10 за поршнем 25 и рабочая полость гидро- линии 26 до клапана 29 полностью заполнены несжимаемой рабочей жидкостью, вязкость которой значительно выше вязкости воздуха, а клапан 29 закрыт, утечки воздуха из рзбочего обьемз эталонной емкости в пространство зз г 1 орцень и и окружающую среду искпючакисяКогда давление в эгзпонной камере 10 5 достигнет Рмкс, замыкаются верхние контакты сигнзлизаторз 12 давления, с котороо сигнал подается на коммутатор 15, и он включает генератор 19 г 1 рямоугольных импульсов. С последнего сигнал через дели тель 18 поступает на второи вход элемента17 сравнения, которнй выполнен нз базе срззового детектора так, что при замкнутых верхних контактах сигнзлизатора 11 давления нд втором входе фазового детектора 15 логический ноль. Поэтому сигнал поступивший на второй вход элемента 7 сравнения от генератора 19 через делитель 18, не воспринимаетсяОднсвременно сигнал с верхних контак.20 1 цв сигнзпиздторз 12 давления поступает накомму 1 з 1 ор 14, которыи закрывает злектроцнсвмокпзцан 8 и открывает эпектропневмокпдцаны 6 и 7. Давление в измерительной 9 и эталонной 10 камерах на инзет падать 25 1 ак как воздух из них через дроссепи 3 и 4выходит в дтмосфсру, Г 1 ри этом давление в эталонной камере падает быстрее, так как онз меньшего обьемз При достижении давления Рммп замыкается нижний контакт сиг нзлиззторз 12 давления, с которого сигналидет на коммутатор 14, и он закрывает электропневмоклацэн 7 и г,ткрывает электроцневмоклацан 8 Давление в эталонной камере начинает возрас 1 ать и при достиже нии Рмс замыкаются верхние контактысинализзгорз. с которого сигнал подается нз коммутзтор 15, опять включзющии генератор 19 прямоугольных импульсов, и сигнзп с него через делитель 18 поступает на 40 второй вход элемента 17 сравнения, Так какверхние контакты сигнализатора 11 давления к этому времени разомкнуты, на втором входе элемента 17 сравнения в этот момент - логическая единица. Поэтому сигнал, раз деленный делителем 18, элементом сравнения воспринимается, Одновременно при замыкании верхних контактов сигналиэатора 12 давления подается сигнал на коммутатор 14, который закрывает 50 эпектропневмоклапан 8 и открывает электропневмоклапан 7, и цикл операций повторяется.В измерительной кэмере 9, параллельно с работой эталонной камеры по цикличе скому впуску и выпуску воздуха, давлениепродолжает падать и при достижении Рмип замыкаются нижние контакты сигнализатора 11. Сигнал с него поступает на запоминающее устройство 13 и коммутатор 14 Время выпуска воздуха из измерительной камеры9 до давления Р равно т 2 . Сигнал с коммутатора 14 злкрываг т лектропневмоклапан 6В момент окончательной разрядки запоминающего устройства 13 сигнал с него поступает на коммутатор 15, который включает генератор 16 прямоугольных импульсов, и сигнал с него поступает на первый вход элемента 17 сравнения, определяющий сдвиг фаз конечных фронтов импульсов, поступивших с генераторов 16 и 19 за время тр + гЕсли в измерительную камеру 9 помещено тело неизвестного объема, то объем камеры меньше номинального, на элементе сравнения 17, выполненном в виде фазового детектора, имеется сдвиг фаз, и сигнал с элемента сравнения при такой полярности сдвига фаз поступает на триггер 20, который через коммутатор 21 одновременно включает шаговый двигатель 22, гидронасос 28 и открывает клапан 29 Вал двигателя 22 поворачивается. перемещая через винтовую передачу 24 поршень 25 влево, т,е. а уменьшение объема эталонной камеры 1 ), В момент остановки двигателя 22 гидрона. сос 28 отключается, а клапан 29 закрывается, Таким образом, штоковаа полость эталонной камеры 10 и рабочее пространство гидролинии 26 до клапана 29 остаются полностью заполненными рабочей жидкостью, исключая утечки воздуха из рабочего объема эталонной емкости,Циклическое перемещение поршня 25 влево и процессы впуска и выпуска повторяются до тех пор пока элемент 17 сравнения не зафиксирует совпадение фаз, В этом случае устроигтво отключается, и объем измеряемого тела определяется как разность номинального обьема измерительнои камеры 9 и обьема по счетчику 23.При перемещении поршня вправо одно временно с включением шагового двигателя22 открывается клапан 29 и избыток жидкости из штоковой полости эталонной емкости 10 по гидролинии под давлением, создаваемым поршнем, перемещается в резервуар 10 27. После выключения шагового двигателяклапан 29 закрывается, оставляя полностью заполненными жидкостью участок гидролинии до клапана 29 и штоковую полость эталонной камеры 1 О.15 Использование изобретения позволитзначительно повысить точность измерения объема тел, Точность повышается вследствие того, что утечки воздуха через подвижные соединения эталонной камеры 20 исключаются, так как штоковая полость эталонной камеры полностью заполнена вязкой рабочей жидкостью, исключающей проникновение воздуха из рабочей полости эталонной камеры 10 в штоковую полость.25 Формула изобретенияГазодинамич еское устройстводля определения объема тел по авт,св, Ф 1315812, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения точ ности измерения, оно снабжено последовательно соединенными резервуаром с рабочей жидкостью, гидронасосом и клапаном, выход которого соединен со штоковой полостью 35 эталонной камеры, причем управляющие входы гидронасоса и клапана подключены к выходу третьего коммутатора.1673850 Составитель О, ХоружийТехред М.Моргентал Корректор О,Кравцова Редактор Т, Орловская Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2909 Тираж 390 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5