Устройство для измерения скорости изменения давления

. свид.ву% 3365 ) 2360962/18-1 М, Кл,Ь 01 4 11/00 соединением заявки асударстввнвав квмвт СССР вв делам нзобретвиий и вткраннй) Заявитель ТИ ИЗМЕНЕНИЯ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СДАВЛЕНИЯ я к области изожет быть ис Изобретение относит мерительнои техники и пользовано в системах автэматическог егулирован давления стрэйств меренияо авт. я вести т скорости изменения давления и лвМ 336549, Устройство содержит да,перепада давлений, динамическая полостькоторого сээбщается с входным давлением непосредственно, а статическая -через нормально закрытый электроклапандифференцирующее звено, пороговую схему и схему запоминания, Сигнал с выхода датчика перепада давлений поступаетна вход пороговой схемы и дифференцирующего звена. Выходной сигнал последнего, пропорццэнальный скорости изменения давления, поступает. на выхэд устройства. Когда перепад давлений между полостями датчика достигает пороговогозначения, пэд действием импульса пэро.Говэй схРмы открывается электроклапанеПеред открытием электроклапана выхэдной сигнал дифференцируюшего звена запэмицаетсч схемой запоминания и, покаэлектроклапан открыт, поступает с неена выход устройства. В режиме запоминания скорость изменения давления устройствэм не измеряется. Когда давленияв полостях датчика перепада, соединенныхэлектроклапанэм, уравниваются, электроклпан закрывается, после чего запоминание прекращается. Устройство переводится в режим измерения, и сигнал на1 Овыход устройства поступает непосредсвенно с выхода дифференцирующего звена,В режиме запоминания возникает погрешность, пропорциональная длительности режима запоминания. .)ьНедостатком известного устройстваявляется значительное время, необходимоедля уравнивания давлений в полостях датчика перепада при срабатывании злектрокл ап а на.Целью изобретения является уменьшение времени уравнения давлений в полостях датчика перепада давлепй при срабатывании электроклапана,657287 щего датчик 1 перепада давлений, нормальЭто достигается тем, что в предлагаемом устройстве, полость датчика, соединенная с источником измеряемого давлецця через электроклапан, разделена металлическими перегородками ца ряд сообщающц.хся между собой ячеек.На фцг. 1 представлена принципиальная схема описываемого устройства, содержа-цо закрытый электроклапац 2, диффереццкруюшее звено 3, пороговую схему 4, реле 5 и запоминающую емкость 6. Датчик 1 состоит цз динамической 7 и статической 8 полостей, разделанных упругой мембраной 9, и преобразователя 10 перемещения жесткого центра мембраны 9 в электрический сигнал. Динамическая 7 и статическая 8 полости датчика 1 соедицецы между собой капилляром 11. Кроме того, статическая полость 8 разделена металлическими перегородками 12 на ряд сообшаюшихся между собой ячеек 13.Предлагаемое устройство при закрытом электроклапане 2 работает аналогично известному устройству. На фиг. 2 показана временная диаграмма выходного сигнала датчика перепада давлений 1, пропорционального разности давлений ь Р между полостями 7 ц 8 прц срабатывании электроклапаца 2,В исходном состоянии перепад ьР Равен исходному значенИю ЬР = ЬРВ момент 1, открывается электро- клапан 2 и перепад ЬР уменьшается до нуля. В момент 1 электроклапан 2 закрывается, а перепад Ь Р возрастает до некоторой установившейся величины ЬР,ЬР, того же знака, что н Ь Р, хотя при этом входное давление Р остается неизменным. Это свидетельствует об изменении давления Р в статической полости 8.Пока не закончился процесс изменения давления в статической полости 8, устройство це может бьггь переведено из режима запоминания в режим измерения. Сокрашецке длительности режима запоминания может быть достигнуто за счет уменьшении длительности процесса изменения давления в статической полости 8.Причина цэменецкя давления в статической полости 8 была установлена путем экспериментальных исследований, результа. ты которых были обоснованы теоретически.Эксперименты показали, что описанное. цзмецецце давления в статической полости8 це может бьгть обусловлено движениемэапорцого элемента электроклапана 2 при его срабатывании. Хотя движение запорного элементе и вызывает изменение давления, однако оно имеет постоянную величицу, происходит за сотые доли секунды и,% кроме того, его направление зависит отнаправления движения запорного элементаи це зависит от знака разности Ь Р до от;крывация электроклапана 2. Рассматриваемое изменение давления происходит примерно за 1 с и его значение зависит отисходного значения ЬР , а его направление зависит от знака Ь Р до открыванияэлектроклапана 2 и не зависит от напревпения движения запорного элемента.1%Изменение давления в статической полости 8 после закрытия электроклапана2 обьясняется следуюшим образом.При открытии электроклапана 2 в ре 33зультате изменения количества, воздуха встатической полости 8 происходит иэм.нение его внутренней энергии, .характеризующееся одновременным изменением егодавления и температуры, Благодаря возникшей разности температур воздуха ивнутренней поверхности статической полости 8, между ними начинается теплообмен. После закрытия электроклапана 2изменение температуры воздуха в закрытой статической полости 8 в результатеэтого теплообмена приводит к изменениюдавления в ней,Длительность процесса теплообменаопределяется тепловой инерционностьюзстаткческой полости 8 и зависит от ееобьема, а также от теплопроводности иплощади ее внутренней поверхности, соприкасаюшейся с содержащимся в ней воз-.духом, Объем У нельзя выбирать произ 4 О вольно, Он влияетна коэффициент передачи и нелинейности характеристики датчика перепада 1 и, следовательно, выбирается исходя из заданных значений этихпараметров.йа фиг. 3 представлены экспериментальные осциллограммы выходного сигнала датчика 1 перепада для различных конструкций и различных материалов внутренней поверхности статической полости 85 опрк одинаковой величине ее объема. Осциллограммы на фцг. За и Зб получены надатчике 1 перепада беэ дополнительныхустройств, уменьшающих тепловую инерционность. Согласно осциллограммам, длиятельность теплообмеца Ж 1,2 с. Осциллограммы на фиг, Зв получены для датчика1, статическая полость которого разделена перегородками 12 из металла с высокой теплопроводностью на ряд сообшаюшихся между собой ячеек 13 и имеет большую площадь контакта с содержащимся в ней воздухом. При этом; длительность теплообмена " 0,1 с.На осциллограмме (фиг, Зг) показан 5 выходной сигнал датчика 1 перепаде, статическая полость которого выполнена из пластмассы.Длительность теплообмена в этом случае " 6 с. Осциллограммы на фиг. 3 О подтверждают воэможность уменьшения длительности режима запоминания устройства для измерения скорости изменения давления за счет уменьшения длительности теплообмена. В предлагаемом устройст-ф ве статическая полость 8 разделена перегородками 12 из металла с высокой тепло-. проводностью на ряд сообщающихся между собой ячеек 13,Благодаря большой площади поверхно сти перегородок 12, соприкасающейся с воздухом, содержащимся в статической йолости 8, достигаются уменьшение длитэльности теплообмена между воздухоми перегородками 12 и соответствующееуменьшение длительности режима заломинания,формула изобретенияУстройство для измерения скорости изменения давления по авт. свид.Ио 336549, от л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью уменьшения времени уравнивания давлений в полостях датчика перепада давлений при срабатывания элекч роклапана, полость датчика, соединенная с источником измеряемого давления через электроклапан, разделена металлическими перегородками на ряд сообщающихся между собой ячеек.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Ж 336549, клф 6 01 1 д 11/00 э 1971