Измеритель пульсирующего давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 8534 1 Ь 7/08, 7/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВУ тво ССС 1980. ция, Масло по по напорному ает в рабоч мер маслостан ным давлением воду 54 посту мерительную 8 клапан 56. Пр оянпроизный о труб ую 7 и обра е стахамеры чеужина в ка ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение относится к горномумашиностроению, в частности к конструкциям устройств для измеренияпульсирующего давления, и может быт использовано для измерения давленияна выходе гидроимпульсных горных машин, ель изобретения - повьшениенадежности и точности измерения эасчет исключения утечек жидкости.Измеритель давления сообщается посредством гибкого трубопровода черезобратный клапан и струйный- диод с ис+точником пульсирующего давления. Приподготовке к работе подключаетсяисточник постоянного давления, напри.31578534 4 на 60 сжимается, а разделитель 10 сред отходит от перегородки 9 корпуса 6 и перемещается до тех пор, пока давление масла в измерительной камере 7 и давление в камере 22 не станут5 равными, Разделитель 11 занимает крайнее нижнее положение,а его диафрагма 17 прижимается к перфорированной торцовой стенке 15 поршня. ДавИзобретение относится к горномумашиностроению, в частности к конструкциям устройств для измерения пульсирующего давления, и может быть использовано для измерения давления всхемах гидроимпульсных горных машини других источниках пульсирующегодавления,Цель изобретения - повышение надежности и точности измерения пульсирующего давления эа счет исключенияутечек жидкости.На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого измерителя;на фиг, 2 - измеритель пульсирующегодавления, общий вид в разрезе; нафиг. 3 - узел 1 на фиг, 1; нафиг. 4 - узел 11 на фиг. 2.Измеритель пульсирующего давлениясодержит измеритель 1, сообщенныйпосредством гибкого трубопровода 2через обратный клапан 3 и струйныйдиод 4 с трубопроводом 5 с источником пульсирующего давления. Измеритель 1 содержит корпус 6, разделенный на измерительную 7 и рабочую 8камеры жесткой перегородкой 9Врабочей 8 и измерительной 7 камерахустановлены разделители 10 и 11сред, выполненные в виде полого поршня с перфориронанньпж торцовымистенками 12 - 15, между которыми зажаты диафрагмы 16 и 17. Кроме того,измерительная 7 и рабочая 8 камерызакрыты крышками 18 и 19, Нтуцер 20,установленный на крышке 19, служитдля подсоединения измерителя 1, т.е.его рабочей камеры 8 при помощи гибкого трубопровода 2 к трубопроводу 5с источником пульсирующего давлениячерез обратный клапан 3 и струйныйдиод 4, Крышка 18 снабжена вентилем21 для закачки и выпуска воздуха изкамеры 22, расположенной между крышкой 18 и разделителем 10 сред. В 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ление в рабочей камере 8 и измерительной камере 7 выравнивается и становится,равным давлению источника постоянного давления, Величина этого постоянного давления передается из мамеры 7 к манометру 37, который ее фиксирует, при этом компенсируются утечки масла из к корпуса измерителя. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. жесткой перегородке 9 установлены обратный клапан 23, перепускной вентиль 24 и струйный диод 25, Обратный клапан 23 состоит иэ седла 26 и клапана 27, поджатого пружиной 28 и регулировочным винтом 29, Каналы 30 и 31 через обратный клапан 23 соединяют рабочую 8 и измерительную 7 камеры. Перепускной вентиль 24 содержит пробку 32 с отверстием 33,и каналы 34 и 35 также связывают рабочую камеру 8 с измерительной камерой 7, Измерительная камера 7 через канал 36, в котором установлен струйный диод 25, соединена с манометром 37. Пространство измерительной камеры 7 и рабочей камеры 8 между разделителями 10 и 11 сред и жесткой перегородкой 9 заполнено маслом или другой антикоррозионной жидкостью. Гибкий трубопровод 2 состоит из двух секций 38 и 39. Секция 38 представлена высоконапорным рукавом, а секция 39 - металлическим трубопроводом малого диаметра. Обратный клапан 3 имеет корпус 40, внутри которого установлены седло 41 и клапан 42, подпружиненный пружиной 43. Струйный диод 4, установленный под седлом 41 обратного клапана 3, выполнен в виде шайб 44 46 с калиброванными отверстиями 47 49 и камер 50 и 51 между ними, Кроме того, на секции 39 гибкого трубопровода 2 установлен вентиль 52, а обратный клапан 3 снабжен регулировочным винтом 53, Измерительная 7 и рабочая 8 камеры измерителя 1 при помощи напорного 54 и сливного 55 трубопроводов сообщены с источником постоянного давления, причем на входе в рабочую камеру 8 (около перегородки 9) установлен обратный клапан 56, сообщенный с напорным трубопроводом 54, источника постоянного давления. Обратный клапан 56 включает корпус 57,15785 5седло 58 и клапан 59, В стякяцс 60 с отверстиями 61 и 62 и глухим каналом 63 установлена пруяяа 64, прижимяющая клапан 59 к седлу 58, Стакан 60 н корпусе 57 обратного клапана 56 образует дне камерь 65 и 66, соединенные между собой отверстиями 61 и 62 и каналом 67 и 3 1 с рабочей камерой 8, а также через обратный кляО пян 23 и канал 30 - с измерительной камерой 7, На сливном трубопроводе 55 установлен вентиль 68.Измеритель пульсирующего давления работает следующим образом.В исходном состоянии трубопровод 5 отсоединен от источника пульсирующего давления, а разделители 10 и 11 сред находятся н крайних нижних положениях у перегородки 9 и крьппки 19 соотнет О ственно. При этом диафрагмы 16 и 17 прижаты к перФорированным торцовым стенкам 14 и 15 полых поршней как давлением газа в камере 22, так и весом антикоррозийной жидкости в рабочей камере 8. Перепускной вентиль 24 закрыт, Это исключает переток жидкости из рабочей камеры 8 в измерительную камеру 7 или наоборот по каналам35 и 36. Кроме того, клапаны 27, 42 и 59 прижаты пружинами 28, 43 и 64 " к седлам 26, 4 1 и 58 обратных клапанов 23 1 3 и 56, установленных в перегородке 9 корпуса 6 измерителя 1, на трубопроводе 5 с источником пульсирующего давления и на входе в рабочую каме ру 8 со стороны напорного трубопровода 55 соответственно. Вентили 52 и 68 также закрыты.Вначале включают в работу источник постоянного давления, например,4 О маслостанцию, Масло под постоянным давлением по напорному трубопроводу 54 поступает в рабочую 7 и измерительную 8 камеры через обратный клапан 56,45 корпус 57 которого вмонтирован в перегородку 9 корпуса 6 измеритепя 1, При этом масло под постоянным давлением проходит седло 58, щель между седлом 58 и клапаном 59, отверстие 6 1 в стакане 60, камеру 65 между стаканом 60 и корпусом 57 обратного клапана56, отверстие 62 в стакане 60, камеру 66 между стаканом 60 и корпусом 57 обратного клапана 56, каналы 67, 31 и 30 через обратный клапан 23. Пружи 55 на 64 в глухом канале 63 стакана 60 сжимается, а разделители 10 и 11 сред в измерительной 7 и рабочей 8 34 6кямерях перемепяются ц занимают следуквре положения,Разделитель 10 сред отходит отперегородки 9 корпуса б измерителя 1н измерительной камере 7 и перемещается до тех пар, пока давлениевоздуха в камере 22 и давление маслав измерительной камере 7 между разделителем 10 сред и ерегородкой 9не стянет ряньм, При этом диаграмма 16 займет среднее положение междуперФориронанцыми торцовьм стенками 12 и 14 полых поршней.Разделитель 11 сред займет крайнее нижнее положении около крышки 19,а его дияАрагмя 17 ныстелится наперФорировянной торцовой стенке 15поршня.Давление в рабочей 8 и измерительной 7 камерях выравнивается и станетравным постоянному давлению источника постоянного давления. Величинаэтого постоянного давления передается из измерительной камеры 7 по каналу 36 и струйному диоду 25 к манометру 37, которьп ее и Фиксирует, Измеритель 1 готов к работе, при этомкомпенсированы утечки масла из корпуса измерителя 1, определена манометром 37 неличиця постоянного давления источника постоянного давления,определено наличие гязя в камере 22между крьппкой 18 и разделтелем 10сред.При работающем источнике пульсирующего давления давление из трубопровода 5, пройдя шайбу 46 с отверстием 47, камеру 50, шайбу 45 сотверстием 48, кямеру 51, шайбу 44с отверстием 49 и седло 41, действует ца клапан 42 и отжимает егоот седла 41, сжимая при этом пружину 43 и пропуская через щель междуседлом 41 и клапаном 42 некоторыйобъем жидкости н пространстве корпуса 40 обратного клапана 3, Величина этого объема зависит от диаметракалиброванного отверстия 47 в шайбе 46, а также от разности дявлеций визмерительной камере 7 и рабочейкамере 8, Переток некоторого объемажидкости ньсокого давления влечетза собой рост давления в пространстве корпуса 40 обратного клапана 3,гибком трубопроводе 2 и его секциях38 и 39, которое,. пройдя штуцер 20,установленный ня крыльце 19, действует на разделитель 1 сред, переме 1578534щая его до тех пор, пока давление в рабочей камере 8 не станет равным ве личине пульсирующего давления в трубопроводе 5 с источником пульсирующего давления. При этом клапан 59 обратного клапана 56 под действием давления в рабочей камере 8, равным величине пульсирующего давления в трубопроводе 5, передающегося по каналам 31 и 67 в камеру 6, а из 1 нее через отверстия 62 в стакане 60 в камеру 65 и через отверстие 61 в глухой канал 63 стакана 60, сядет на седло 58 и отсоединит внутреннюючасть корпуса 6 измерителя 1 от напор-ного трубопровода 54 источника постоянного давления . Перемещение разделителя 11 сред от крышки 19 до перегородки 9 обеспечивает компенсацию утеч.20 ки жидкости в рабочей камере 8, а от бор от трубопровода 5 через гидравлический (струйный) диод 4 строго заданного объема жидкости при высоком давлении в импульсе, отсечка его об ратйым клапаном 3, сглаживание пульсаций давления высоконапорным рукавом секции 38 гибкого трубопровода 2 и подача отобранной порции жидкости в секцию 39 исключают волновые процессы в системе. Вследствие этого значительно повышаются надежность и точность измерения. Разделитель 11 сред останавливается, так как имеет значительную массу, а пульсации давления воспринимает диаФрагма 17, которая перемещается от перФорированной торцовой стенки 15 полого поршня к торцовой стенке 13 полого поршня. При этом давление в рабочей камере 840 повышается до такого значения, при котором срабатывает обратньпЪ клапан 23, Величина этого давления зависит от поджатия клапана 27 пружиной 28 с регулировочным винтом 29. Установкой обратного клапана 23 в45 перегородке 9 таким образом, что регулировочный винт 29 оказывается на боковой поверхности корпуса 6, достигается воэможность регулировки обратного клапана 23 в процессе работы измерителя пульсирующего давления на любое давления срабатывания. В данном случае давление срабатывания обратного клапана 23 ниже постоянного давления источника постоянного 55 давления, При срабатывании обратного клапана 23 некоторый объем жидкости через канал 31, седло 26, щель между седлом 26 и клапаном 27 и канал 30 поступает из рабочей камеры 8 в измерительную камеру 7. Величина этого объема зависит от разности давлений в рабочей камере 8 и измерительной камере 7, а также от площади проходного сечения седла 26, Переток некоторого объема жидкости влечет за собой рост давления в измерительной камере 7, в результате чего разделитель 10 сред под действием перепада давлений в измерительной камере 7 и каме" ре 22 перемещается к крышке 18 до тех пор, пока с обеих его сторон давления не станут равными. Перемещение разделителя 10 сред от перегородки 9 корпуса 6 до крышки 18 обеспечивает компенсацию утечки газа из камеры 22, что также повьппает надежность и точность измерения. Разделитель 10 сред, имеющий значительную массу, останавливается, а пульсации давления воспринимает диафрагма 16, которая, отжимаясь от среднего положения между перфорированными торцовыми стенками 12 и 14 полого поршня, перемещается к перфорированной торцовой стенке 12 полого поршня. Происходит сжатие газа в камере 22 с одновременным дополнительным" сглаживанием поступающих импульсов давления. Одновременно рост давления передается через канал 36 и струйный диод 25 к манометру 37, стрелкакоторого отклоняется на некоторый угол, При уменьшении величины. пульсирующего давления в трубопроводе 5 давление перед обратным клапаном 3 в струйном диоде 4 становится ниже, чем в пространстве корпуса 40 обратного клапана 3, секциях 38 и 39 гибкого трубопровода 2, рабочей камере 8 и измерительной камере 7. Клапаны 27 и 42 обратных клапанов 23 и 3 перекрывают каналы 31 и 30 и струйный диод 4 вследствие чего исключается уменьшение давления в измерительном тракте.При воздействии на клапан 42,очередного импульса давления процесс повторяется и из трубопровода 5 с источником пульсирующего давления через струйньп диод 4, обратный клапан 3 и гибкий трубопровод 2 и из рабочей камеры 8 в измерительную камеру 7 через обратный клапан 23 снова поступает определенный объем жидкости. Процесс длится до тех пор, 1578534 10пока давление в измерительной камере7 не станет равным максимальномудавлению в трубопроводе 5. При этомманометр 37 покажет соответствующее5значение давления,Установкой струйных диодов 4 и 25между трубопроводом 5 с источникомпульсирующего давления и обратнымклапаном 3 иизмерительной камерой 7и манометром 37 достигается умень"шение колебаний величины пульсирующего давления в гибком трубопроводе2 и на его входе в манометр 37, Такойэффект получается вследствие того,что струйные диоды 4 и 25 обладаютбольшим гидравлическим сопротивлениемпри перетоке жидкости в обратномнаправлении от обратного клапана 3к трубопроводу 5 и от манометра 37к измерительной камере 7, возникающемиз-за утечек газа из камеры 22 черезнеплотности в вентиле 21, а такжежидкости из измерительной камеры 7в те моменты времени, когда давление в трубопроводе 5, а следовательно, в гибком трубопроводе 2 и рабочей камере 8, становится меньшим,чем в измерительной камере 7. Условия работы манометра 37,и обратногоклапана 3 улучшаются. Стрелка манометра 37 не колеблется, а в струйномдиоде 4 и в камерах 50 и 51 давлениежидкости в момент отсутствия импульса давления не падает до нуля.В процессе работы источника пульси 35рующего давления в трубопроводе 5могут наблюдаться такие процессы,когда величина давления в последующих импульсах становится меньше,чем в предыдущих. Показания же манометра 37, вследствие наличия обратных клапанов 3 и 23, остаются прежнимии соответствуют предыдущим значенияммаксимума пульсирующего давления, Вданном случае для определения нового,более низкого значения пульсирующегодавления необходимо открыть на некоторое время перепускной вентиль 24 и вентили 52 и 68.При этом масло из измери 50тельной камеры 7 по каналу 34 через пробку 32 с отверстием 33 и каналу 35 перетекает в рабочую камеру 8 и по каналам 30 и69, вентилю 68 и сбросному трубопроводу55 кисточнику постоянногодавления,а из гибкого трубопровода 2 в атмосФеру, - Давление в обеих камерах 7 и 8 вьтравнивается и становится равным при закрытии перепускного вентиля 24 и вентиля 68 постоянному давлению источника постоянного давления. Измеритель 1 го 1 ов к работе, Давление втгибком трубопроводе 2 -вначале близко к атмосАерному, а затем при закрытии вентиля 52 стремится к величине пульсирующего давления в трубопроводе 5, Рабочий процесс повторяется Давление в измерительном тракте снова возрастает и манометр 37 показывает новое соответствующее значение максимума пульсирующего давления. Кроме того, с их помощью уменьшается до нуля избыточное давление в измерительной камере 7, рабочей камере 8 и гибком трубопроводе 2 при прекращении поступления давления от источника пульсирующего давления в трубопроводе 5. Это уменьшает нагрузки на корпус 6 и гибкий трубопровод 2, а также на манометр 37. При этом регулировочный винт 53 обеспечивает поджатие клапана 42 к седлу 41 через пружину 43, т,е. обеспечивается срабатывание обратного клапана 3 при определенном значении пульсирующего давления,Компенсация утечки газа в камере 22 компенсируется только в момент подготовки устройства к работе,Формула изобретения1. Измеритель пульсирующего давления по авт, св. Р 881550, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения за счет исключения утечек жидкости, он снабжен источником постоянного давления, вентилем и дополнительным обратным клапаном, при этом источник постоянного давления через вентиль подключен к измерительной камере и через дополнительный обратный клапан - к рабочейкамере.2. Измеритель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен обратным клапаном со струйным диодом, который установлен на входе штуцера, подсоединенного к источнику измеряемого пульсирующего давления, 1578534"ю Заказ 1908 Тираж ч 67 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101