Измеритель пульсирующего давления

(72) Авторы изобретения Донецкий ордена Трудового Красного политехнический институт(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ДАВЛЕНИЯ 10 Изобретение относится к горному машиностроению и может найти применение для измерения давления на выходе гидроимпульсных горных машин и других источников пульсирующего давления,Известно предохранительное устройство для манометра, содержащее камеру разделенную мембранной перегородкой на две части, одна из которых сообщена с манометром, а другая - с источником измеряемого давления Первая часть камеры разделена на два блока, соединенных между собой дроссельным отверстием и перекрываемых вспомогательным каналом, Полости обоих блоков заполнены глицерином, маслом или другой какой-либо жидкостью. Измеряемое давление через мембрану передается жидкости в нижнем блоке, которая 1 пе" ретекая через дроссельное отверстие в верхний, повышает в нем давление, которое и фиксируется манометром 1,1. Недостатком данного устройства является свободный переток жидкостичерез дроссельное отверстие в прямоми обратном направлениях, что при вы-,сокочастотных колебаниях давленияизмеряемой среды не позволяет устранить скачкообразное перемещение стрелки манометра и фиксировать максималь.ное значение давления,Наиболее близким к предлагаемомуявляется измеритель пульсирующего давления, включающий корпус, разделенный жЕсткой перегородкой с дросселем и обратным клапаном на измерительную и рабочую камеры. К измерительной камере подсоединена заполненная сжатым газом камера, имеющаяразделительную диафрагму с опорнойрешеткой, а также манометр, Рабочаякамера отделена от измеряемой средыразделительной диафрагмой с опорнойрешеткой. Пространство между разделительными, диафрагмами заполнено маслом или другой антикоррозийной жид 881550костью, Измерительная и рабочая камеры сообщены между собой также черезперепускной вентиль Г 21.Недостатком этого устройства является установка обратного клапанав измерительной камере, заполненнойантикоррозийной жидкостью, что исключает его регулировку в процессе работы. Кроме того, утечка рабочей жидкости из рабочей и измерительной камер приводит к тому, что разделительная диафрагма, контактирующая с измеряемой средой, сядет на опорнуюрешетку, а утечка воздуха из камерысоздает дополнительные колебаниястрелки манометра, снижая тем самымнадежность и точность измерения амплитуды повьппенного давления в измеряемой среде.Цель изобретения - повышение наодежности и точности измерения амплитуды повышенного давления в измеряемой среде,Указанная цель достигается тем,.что измеритель пульсирующего давления, содержащий корпус, внутри которого размещены рабочая и измерительная камеры, разделители сред, каждый с диафрагмой и ограничительнойрешеткой, размещенные в измерительной и рабочей камерах, камеру, заполненную сжатым газом и образованную стенкойкорпуса и разделителем сред, размещенным в измерительной камере, обратный клапан, размещенный в перегородке, разделяющей измерительную ирабочую камеры, перпускной вентильдля соединения измерительной и рабочей камер и манометр, установленный на выходе измерительной камеры,снабжен гидравлическим диодом, установленным на входе в манометр, а каждый разделитель сред выполнен в виде полого поршня с двумя .перфорированными торцовыми стенками, внутри,:которого установлена диафрагма,При этом обратный клапан снабжен регулировочным винтом, установленнМм в.стенке корпуса,На чертеже приведен измеритель пульсирующего давления, общий вид,разрез,Измеритель пульсирующего давления.содержит корпус 1, разделенный на измерительную 2 и рабочую 3 камерыжесткой перегородкой 4, В рабочей 3и измерительной 2 камерах установленыразделители сред 5 и 6, выполненныев виде полого поршня с перфорированными торцовыми стенками 7-10, между50 рующего давления давление через переводную трубку не показана) и штуцер 15 действует на разделитель сред 5, перемещая его до тех пор, пока давление в рабочей камере 3 не станет 55 равным амплитуде пульсирующего давления в системе. Перемещение разделителя сред от крышки 13 до жесткой перегородки 4 обеспечивает компен 5 О 15 20 25 30 Э 5 40 45 которыми зажаты диафрагмы 11 и 12, Кроме того, измерительная 2 и рабочая 3 камеры. закрыты крышками 13 и 14, Штуцер 15, установленный на крышке 13, служит для подсоединения измерителя пульсирующего давления, т,е. его рабочей камеры 3, к источнику пульсирующего давления через .переводную трубку (не показаны) , Крышка 14 снабжена вентилем 16 для закачки и выпуска воздуха из камеры 17, расположенной между крышкой 14 и разделителем сред 6, В жесткой перегородке 4 установлены обратный. клапан 18, перепускной вентиль 19 и гидравличес" кий диод 20, Обратный клапан 18 состоит из седла 21, клапана 22, поджатого пружиной 23 и регулировочным винтом 24, Каналы 25 и 26 через обратный клапан 18 соединяют рабочую 3 и измерительную 2 камеры, Перепускной вентиль 9 включает пробку 27 с отверстием 28 и через каналы 29 и 30 связывает рабочую 3 и измерительную 2 камеры, Измерительная камера 2 через канал 31, в котором установлен гидравлический диод 20, соединена с манометром 32, Пространство измерительной 2 и рабочей 3 камер между разделителями сред 5 н 6 и жесткой перегородкой 4 заполнено маслом или другой антикоррозийной жидкостью.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии, т,е, в случае, когда источник пульсирующего давления отключен, разделители сред 5 и 6 находятся в крайних нижних положениях, а перфорированные торцовые стенки полого поршня диафрагм 12 и 11 прижаты к перфорированным торцо-, вым стенкам полого поршня 9 и 10 под действием как давления газа в камере 17, так и массы антикоррозийной жидкости в рабочей камере 3, при этом перепускной вентиль 9 закрыт, Это исключает переток жидкости из рабочей 3 камеры в измерительную 2 или наоборот по каналам 29 и 30.При включенном источнике пульсисацию утечки жидкости в рабочей камере З,обеспечивая тем самым надежность и тоЧность измерения устройства, Разделитель сред 5 останавливается, так как имеет значительнуюмассу, а пульсации давления воспринимает диафрагма 11. Она перемещаетсяот перфорированной торцовой стенки 9полого поршня к торцовой стенке 7,повышая тем самым давление в рабочейкамере 3 до такого значения, при котором срабатывает обратный клапан 18,Величина этого давления зависит отподжатия клапана 22 пружиной 23 срегулировочным винтом 24, Следовательно, установка обратного клапана 18 вжесткой перегородке 4 так, что регулировочный винт 24 оказывается на боковой поверхности корпуса 1, обеспечивает регулировку обратного клапана18 в процессе работы устройства на1любое давление срабатывания, При срабатывании обратного клапана 18 некоторый объем жидкости через канал 25,седло 21, щель между седлом 21 и клапаном 22, канал 26 поступает из рабочей камеры 3 в измерительную камеру 2. Величина этого объема зависит от разности давлений в рабочей 3и измерительной 2 камерах, а такжеот площадки проходного сечения седла 21, Переток некоторого объема жидкости влечет за собой рост давления визмерительной камере 2. В результате .этого разделитель сред 6 под действием давлений в измерительной камере 2 и камере 1 перемещается дотех пор, пока давления с обоих егосторон окажутся равными. Перемещениеразделителя сред 6 от жесткой перегородки 4 корпуса 1 до крышки 14 обеспечивает компенсацию утечки газа изкамеры 17, повышая тем самым надежность и точность измерения устройства,Разделитель сред 6, имеющий значительную массу, останавливается, а пульсации давления воспринимает диафрагма 12, которая, отжимаясь от перфорированной торцовой стенки 10 камеры полого поршня движется к перфорированнойторцовой стенке 8, Происходит сжатиегаза в камере 17 с одновременным сглаживанием поступающих импульсов давления. Одновременно с этим рост давления передается через канал 31, гидравлический диод 20 к манометру 32,стрелка которого отклоняется на некоторую величину. При уменьшении амплитуды пульсирующего давления в подводящей магистрали давление в рабочейкамере 3 уменьшается и становится ниже, чем в измерительной камере 2, Клапан 22 обратного клапана 18 садится 5 на седло 21, перекрывая каналы 25и 26, Это препятствует уменьшениюдавления в измерительной камере 2,При воздействии на диафрагму 11разделителя сред 5 следующего им пульса давления процесс повторяетсяи из рабочей камеры 3 в измерительную 2 через обратный клапан 18 сновапоступает определенный объем жидкости, И так до тех пор, пока давление 15 в измерительной камере 2 не станетравным максимальному давлению в импульсе в подводящей магистрали, астрелка манометра 32 не достигнет соответствующей ему отметки.20 Таким образом, установка гидравлического диода между измерительной камерой 2 и манометром 32 обеспечиваетуменьшение колебаний амплитуды пульсирующего давления на входе маномет ра 32, Это достигается за счет наличия в гидравлическом диоде 20 большого гидравлического сопротивленияпри перетоке жидкости в обратном направлении от манометра 32 к измерительной камере 2 при утечках газаиз камеры 17 и жидкости из измерительной камеры 2 в те моменты времени, когда давление в подводящей магистрали, а значит и в рабочей камере 3, становится меньшим, чем вЭ 5измерительной камере 2. Условия работы манометра 32 улучшаются, стрелка его не колеблется. Этим. обеспечивается повышение точности измерения 40амплитуды пульсирующего давления с повышением надежности измерения устрой"ством.В процессе работы источника пульсирующего давления могут наступить мо 45 менты, когда последующие импульсыдавления по амплитуде станут меньшими, чем предыдущие, Показания же манометра. 32 вследствие. наличия обратного клапана 18, остаются прежними и соответствуют предыдущим значениям 50максимума амплитуды пульсирующего двВ- ления. Поэтому для определения нового более низкого значения амплитуды пульсирующего давления необходимо открытЬ на некоторое время перепускной вентиль 19, при этом жидкость иэ измерительной камеры 2 по каналу 30 через пробку 27 с отверстием 28 и каналу 29 перетекает в рабочую камеру3, Давление в обоих камерах выравнивается и после закрытия перепускного вентиля 19 рабочий процесс повторяется. Давление в измерительной камере 2 снова возрастает и манометр 32 показывает новое соответствующее значение максимума амплитуда. пульсирующего давления. Кроме того, с его помощью уменьшается до нуля избыточное давление в измерительной камере 2 при прекращении поступления давления от источника пульсирующего давления, что уменьшает нагрузки на корпус 1 и манометр 32.Мак показали стендовые испытания предложенного устройства, с его помощью можно фиксировать максимальную величину пульсирующего давления с амплитудой последнего до 25 МПа и частотой пульсаций 10-15 Гц. Отклонения показаний манометра от действительной величины давления, фиксируемой тензорезисторным датчиком давления, не превышает 1-1,57, при этом надеж ность измерения увеличилась в 10 и более раэ по сравнению с известным.Формула изобретения1, Измеритель пульсирующего давления, содержащий корпус, внутри которого размещены измерительная и рабочая камеры, разделители сред, каждый с диафрагмой и ограничительнойрешеткой, размещенные в измерительной и рабочей камерах, камеру, заполненную сжатым газом и образованную стенкой корпуса и разделителемсред, размещенным в измерительнойкамере, обратный клапан, размещенныйв перегородке, разделяющей измерительную и рабочую камеры, перепуск 1 О ной вентиль для соединения измерительной и рабочей камер и манометр,установленный на выходе измерительнойкамеры, о.т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности и на 15 дежности измерения, он снабжен гидравлическим диодом, установленнымна входе в манометр, а каждый разделитель сред выполнен в виде полого.поршня с двумя перфорированными торцовыми2 о стенками, внутри которого установлена диафрагма,2 Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что в нем обратный. клапан снабжен регулировочным25 винтом, установленным в стенке корпуса,Источники информации,принятые .во внимание при экспертизе,1. Авторское свидетельство СССР У 489013, кл С 01 1. 19/06, 23.04,73,2, Авторское свидетельство СССР по заявке В 2589468, кл, О 01 1. 19/06,13.03.78.881550 Л Редак 956/64 Тираж 9 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж-ЗО Подписноого комитета СССРний и открытийРауюская наб д, 4