Пневмопереключающее устройство для измерения давления

(55 6 01 1 19/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АТЕ ователь Д,С, Са ТРОЙ(54) ПНЕВМО СТВО ДЛЯ И (57) Использо ке для изме сред, наприм ЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ МЕРЕНИЯ ДАВЛЕН ние: в измерительн ния давления дву в зксперименталь ои технихфазныхной аэроО 1 р ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 194376, кл, 6 01 1 19/00, 1966.Авторское свидетельство СССИ. 1045027, кл, 6 0119/00, 1982 газодинамике, Цель изобретения - повышение точности измерений, Сущность изобретения: в схеме пневмопереключающего устройства использован принцип постоянной продувки газом измерительных трасс, в периоды измерений продувка конкретного канала прекращается. Для этого в устройство введены источник 13 сжатого газа и пневматические одномембранные элементы НЕ 10, количество которых соответствует числу одномембранных пневматических реле 1. Источник 13 сжатого газа подключен к входу каждого одномембранного реле 1 через соответствующий пневматический элемент НЕ 10. а управляющий вход элемента НЕ соединен с каналом управления соответствующего реле 1. 2 ил.20 25 30 50 55 Изобретение относится к области контроля и измерительной техники и может бытьиспользовано для измерения давлениядвухфазных сред в экспериментальнойаэрогазодинамике, легкой и пищевой промышленности. а также в аграрном промышленном комплексе.Известно пневмопереключающее устройство для измерения давления двухфазных сред (например. авт, св. СССР В194376).Устройство-аналог содержит неподвижный диск с равномерно расположенными поокружности отверстиями, соединеннымичерез нормально закрытые клапаны певмоизмерительными каналами с точками отбора давлений, корпус, вращающийся диск,приводимый во вращение механизмом периодического действия, например, мальтийским крестом, электромагнит и датчикдавления.К недостаткам устройства - аналога следует отнести то, что оно пригодно для измерения в основном высоких давлений, так какпри малых давлениях на точность результатов измерений сильное отрицательное влияние оказывает утечка газа в клапанахконтактах,Устройство имеет малов быстродействие, что обусловлено наличием длинногокольцевого коллектора, постоянно соединенного с датчиком всем своим объемом.Большая масса и габариты устройства обуславливаются расположением входных каналов и клапанов-контактов последовательнодруг за другом в одном кольцевом ряду, чтоприводит к излишним материальным затратам и делает практически невозможнымразмещение устройства внутри исследуемого объекта,К числу других недостатков следует отнести то, что устройство обеспечивает лишьстрого определенную последовательностьподсоединения входных каналов к датчикуи не позволяет производить замер давлений в любой последовательности, что необходимо, например, при изучении эпюрраспределения давления по исследуемомупространству в различных направлениях,или в случае проведения повторного(например, контрольного) выборочного замера внекоторых точках, Этот недостаток препятствует построению гибкой и оперативнойсистемы измерения и обработки результатов с использованием ЭВМ,Кроме того, при измерениях в двухфазных средах пыль и всевозможные загрязнения забивают как пневмомагистраль, так иклапаны-контакты, что сильно снижает точность и надежность результатов. Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является изобретение по авт. св, СССР М 1045027,Это техническое рещение авторы приняли эа прототип.Устройство-прототип содержит одно- мембранные пневматические реле, входы которых через пневматические каналы соединены с источником измеряемого давления, а выходы - с датчиком давления, подключенным к измерительной схеме, управляющие каналы реле подключены к распределителю давления, регистратор и электронный блок управления.Устройство-прототип позволяет после" довательно измерять давления в большом количестве точек пространства в любом порядке, хорошо согласуется с ЭВМ, имеетмалую массу и габариты, высокое быстродействие. Недостатками устройства-прототипа является то, что точность результатов измерения з двухфазных средах недостаточна, так как наличие волокон, сани, твердых частиц. пыли и пуха приводит к снижению этих важных параметров.Целью изобретения является повышение точности измерения давления в двухфазных средах. Использование пневмопереключающего устройства предложенной конструкции позволяет повысить точность измерения давления в двухфазных средах в два-три раза. повысить производительность труда,ускорить выдачу рекомендаций. Поставленная цель достигается тем, что предложенное устройство так же, как и устройство-прототип, содержит одномембранные пневматические реле, входы которых через пневматические каналы соединены с источником измеряемого давления, а выходы - с датчиком давления. подключенным к измерительной схеме с регистратором, управляющие каналы реле подключены к распределителю давления, связанному с электронным блоком управления, но кроме того, оно снабжено источником сжатого газа и пневматическими одномембранными элементами НЕ с управляющими входами,количество которых соответствует числу одномембранных пневматических репе. причем источник сжатого газа подключен ко входу каждого одномембранного реле через соответствующий пневматический одно- мембранный элемент НЕ, управляющий вход которого соединен с каналом управления соответствующего одномембранного реле.То, что пневмопереключающее устройство снабжено источником сжатого газа. по 1771530зволяет пропускать сжатый газ по пневматическим каналам от датчика к точке измерения давления и через них выбрасывать газ во внешнее пространство в точке измерения давления,Это не дает возможности пыли, гари, волокнам, пуху и т, и, грязи попасть внутрь или перекрыть его входное отверстие, что позволяет повысить точность измерения давления в двухфазных средах.То, что пневмопереключающее устройство снабжено пневматическими одномембранными элементами НЕ, позволяет прекращать продувку одного конкретного пневматического канала на время проведения измерения давления по этому каналу, Таким образом, наличие элемента НЕ позволяет проводить измерения давления по чистому пневматическому каналу, что повышает точность результатов измерения.То, что количество элементов НЕ соответствует числу одномембранных реле, а источник сжатого газа подключен к входу каждого одномембран ного реле через элемент НЕ. позволяет защищать от грязи все без исключения пневматические каналы, что способствует повышению точности результатов измерений.То, что управля;.:,.ций е:. д соединен с каналом управ". ни.; соответствующего одномембра," го реле, позволяет прекратить пода у ,ат го газа от источника сжатого га- в; матический канал одновременно с присоединением измерительного датчика давления к пневматическому каналу, что способствует повышению точности,Произведенный поиск аналогов, содержащих признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, и соответствующий сопоставительный анализ показали, что указанные отличительные признаки в заявляемом обьекте проявляют иные свойства, чем в известных.Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию изобретения "существенные отличия".На фиг. 1 представлена принципиальная схема пневмопереключающего устройства для измерения давления предложенной конструкции; на фиг. 2 - принципиальная схема пневматического элемента НЕ, выполненного на двух одно- мембранных реле с нагруженными мембранами.Пневмопереключающее устройство для измерения давления состоит из одномембранных пневматических реле 1, вход каждого из которых пневматически соединен с измерительным пневматическим каналом 2. Последний представляет собой трубку, 3540 45 50 55 5 10 15 20 25 30 один конец которой присоединен к входу реле 1. а второй выведен в точку пространства, где необходимо измерять давление. например РьТаким образом. число пневматических одномембранных реле 1 равно числу измерительных пневматических каналов 2 (и), и входы одномембранных пневматических реле соединены с источником измеряемого давления.Выходы пневматических одномембранных реле 1 присоединены все вместе к измерительному входу датчика давления 3. Управляющие каналы 4 реле 1 пневматически присоединены к распределителю давления 5, который в свое очередь электрически связан с электронным блоком управления б.Датчик давления 3 электрически соединен с измерительной схемой 7, выход которой присоединен к регистратору 8, электронный блок управления б также имеет выход на регистратор 8, но, кроме того; он через электронную схему 9 электрически связан с измерительной схемой 7 датчика 3.Каждому реле 1 придан пневматический элемент НЕ 10, Управляющий вход каждого реле 1 соединен с входом элемента 10.Выход каждого элемента 10 через регулируемь .,россель 11 соед; ен со вход . соответствующего одномеморанного реле 1. Таким образом, выход каждого элемента 10 через дроссель 11 соединен с соответствующим каналом Гв зоне присоединения последнего к входу реле 1, а все входы 12 элементов 10 пневматически связаны с источником сжатого газа 13.На фиг. 2 показана принципиальная схема элемента 10, выполненного на двух одномембранных пневматических реле с нагруженными мембранами 14 и 15.При осуществлении устройства авторы использовали в качестве реле 1 устройства по авт, св, СССР М 227699, которые представляют собой цилиндрические элементы диаметром 3,5 мм при высоте 4 мм с мембраной из резины марки 7889 ТУ 38-1051082- 7 б, Время срабатывания реле 0,008 с,ресурс безотказной работы более 30 ООО срабатываний. Набор реле имеет модульное исполнение на 128 точек. Измерительные пневматические каналы имеют длину 3 м. В качестве датчика давления использован первичный преобразователь давления ДДЭ, МИД и электрические тепловые манометры серийного изготовления, в качестве измерительной схемы использован усилитель на несущей частоте, а в качестве электронной схемы - вычислительный измерительный комплекс (УИВК) на базеЭВМ СУс использованием схемы по авт, св. СССР М 1045027,Пневмопереклочающее устройство предложенной конструкции работает следующим образом.Б исходном положении в устройстве на все управляющие входы реле 1 и элементов НЕ 10 подано управляющее давление Ру, Все реле 1 закрыты, а все элементы 10 открыты,Таким образом все пневматические каналы 2 отключены от датчика 3, а через элементы 10 сжатый газ от источника 13 проходит в пневматический канал 2 и через него. под давлением истекает ва внешнее пространство в, тачке измерения давления, Это не дает возможности для пыли, гари, волокна и т, п, грязи попасть внутрь канала 2 или перекрыть ега входное отверстие,На время измерения давления во внешнай среда пневматический измеритель 3 ый канал 2 одного конкретного реле 1 (например, 5) отключается ат источника сжатого газа 13 и Г 1 адключаетсл к датчику 3. Это достигается тем, что с управляащих входов реле 1 и элемента 10 (аднога реле канала Ь) снимается управляющее давление (Руз = О), Канал 2 передает давление на датчик 3, и его измерительная схема 4 производит измерение установившегося в канале 2 давления,По сигналу электронной схемы 9 происходит регистрация давления га регис; раторе 8. После этого вновь падаегся управлгпощее давление (РУБ) ат распределителя давления 5 на данный канал и при этом реле 1 закрывается, а элемент 10 открынается, и устройство приходит в исходное положение. Проводится опрос следующего канала.Поскольку в пневматический измери тельный канал 2 никогда не попадает газ извнешней среды, то внутрь канала никогда не попадает пыль, гарь, пух и т, и. грязь. Этим достигается поставленная цель: повышение точности измерения давления в двухфазных 10 средах,Формула изобретенияПневмопереключающее устройство дляизмерения давления, содержащее одно 15 мембранные пневматические реле, входыкоторых через пневматические каналы соединены с источником измеряемого давления. а выходы - с датчиком давления,подключенным к измерительной схеме с ре 20 гистраторам, управляющие каналы релеподключены к распределителю давления,связанному с электронным блоком управления, а глича ю щееся тем,что,сцельюповышения точности измерения давления в25 двухфазных средах, ацо снабжено источником сжатого газа и пневматическими одномембранными элементами НЕ суправляющими входами, количество которых соответствует числу одномембранных30 пневматических реле, причем источник сжата о газа подклачен к входу каждого одномембранного реле через соответствующийпневматический адномембранный элементНЕ, управляющий вход которого соединен с35 каналом управления соответствующего однамембраннаго регс,, Гагарина, 101 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Заказ 3756 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрет 113035, Москва, Ж, РаушсПодписноеям и открытиям при ГКНТ СССРнаб 4/5