Способ измерения давления
Патент 259629
Классы МПК
Способ измерения давления
Иллюстрации
Реферат
А-Н
ОПИЮ -Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ 259629
Союз Советски
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 27.VIII.1968 (№ 1268071/25-8) с присоединением заявки № -—
П р иоритет
Кл. 59а, 20
42k, 1, 03
МПК F 05Ь
G 01l
УДЕ, 621.651:531.787 (088.8) Комитет по делам иаобретемий и открытий при Совете РЛииистров
СССР
Опубликовано 12.Xll.1969. Бюллетень ¹ 2 за 1970
Дата опубликования описания 4Х1.1970
Автор изобретения
М. Б. Милич
Государственный проектный институт «Тяжпромэлектропроект»
Заявитель
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
: 1 у Р м К у- ."те
Известны способы измерения давления, основанные |на измерении крутящего момента на валу привода, например насоса объемного действия.
Предложенный способ отличается от известных тем, что для исключения ошибки в переходном режиме, когда крутящий момент,на валу привода создается также за счет действия сил инерции, из сигнала, пропорционального моменту на валу привода, вычитают сигнал, пропорциональный ускорению вала, причем масштаб обоих сигналов выбирается таким образом, что при разгоне насоса без рабочей жидкости результирующий сигнал равен нулю.
На чертеже .представлена блок-схема одного из вариантов устройства для осуществления предложенного апособа.
В устройстве с помощью датчика 1 крутящего момента М,на валу пр ивода получают пропорциональный ему сигнал Uu, а с помощью датчика 2 ускорения в на валу при|вода получают пропорциональный ему:сигнал К .
Затем с помощьо масштабных элементов 8 и 4 изменяют масштаб сигналов, обеспечивая равенство полученных в результате сигналов
Ст;„,и U; в режиме разгона насоса без рабочей жидкости, когда давление Н, созда ваемое насосом, и соответствующий ему сигнал
У на выходе схемы сравнения 5 должны быть равны нулю.
В установившемся режиме работы привода (в=0) второй сигнал равен нулю, и фактическое давление определяется первым сигналом.
При разгоне насоса (в 0) .второй сигнал меньше первого и вычитается из него. При торможении насоса (в(0),второй ситнал меняет знак и складывается с первым. Наиболее резкое тор»o:кение достигается при отсутствии вращающего момента на валу привода, и в этом режиме фактическое давление определяется вторым сигналом.
Масштабные элементы либо усиливают сигнал датчика (в этом случае их коэффициент усиления Ку)1). либо ослабляют сигнал датчика (К,, (1). В качестве масштабного элемента в первом случае используется усилитель, во втором может быть применено добавочное сопротивление.
Обычно требуется обеспечить определенный масштаб сигнала давления, создаваемого насосом, и тогда
Согласно уравнению движения;привода в
30 общем случае
259629 т =- qmiI
20 гм Кум "м А4
U, m я г??М
=- 1
?гци m:
30
Д т — m.
J т.
Кум—
J m (5) M = JE 4- Н+м, (2) где 1 — суммарный момент инерции выходного вала привода и присоединенных к нему ?вращающихся частей;
q — коэффициент,про?порциональности между моментом сопротивления нагрузки и давлением Н, создаваемым насосом объемного действия;
h1II —,постоянная составляющая момента сопротивления (от трения подшипников, ма нжет, плунжеров и т. д.), которая в большинстве случаев значительно меньше соста вляющей qH u потому может быть опущена.
Пренебрегая малой постоянной Мо, .получае?м из (1) в установившемся режиме работы при вода (B=O) ит 1 K„„,m,IIг)у .
Откуда коэффициент усиления масштабного элемента 3
К „,, = m Н)тмМ = т, (тм. (3)
В случае же торможения при отключен ном приводе,,когда — qH
М=Oи =
J получаем ?из (1)
U =т,Н= — U = — К т а=К М.
Отсюда коэффициент усиления масштабного усилителя 4
К (4)
Наиболее просто реализуется .предложенный способ, когда К м(1 и К (1, и тогда масштабными элементами служат добавочные ссгпротивления в цепи сигнала.
Если же К, 1 ?и К )1, то, чтобы ограничиться одним усилительным элементом, следует ослабить при помощи доба?вочного сопротивления более сильный сигнал (т. е. тот, для которого требовался меньший коэффициент усиления), вычесть сигналы, а затем лишь подать на усилитель с большим из требовавшихся кэффициенто?в усиления.
Если масштаб сипнала по давлению ?не задан, то можно ограничиться одним масштабным элементом.
При К,, =1 соответственно из (4) и (3) имеем
При К,=1 соответственно из (3) и (4) ,имеем
65 и? у М
m, Величины К и il К явля?отся обратными уМ y=. друг, другу, а поэтому одна пз н?их меньше 1 (исключая случай К „=К =1). Тогда наиоолее простым оказывается вариант установ.ки масштабного элемента в цепи сигнала, требующего ослабления, с применения доба?вочного о?против Iåíèÿ в качестве масштабного элемента.
Рассмотрим режим разгона насоса без рабочей жидкости, когда qH=O и при Мо — эО
М â€” JB.
Тогда при К м и К „, определяемых соотуМ вегственно по (3) и (4), К,ут М т дт, mIIJ=
1. у К,, т е. ?астм Jm> m
При К =1,и К „, определяемом по (5), При К =1 и К, определяемом по (б), U т гИ m пг 1
М М М
= 1.
U К m =- Jm m, Таким образом, во всех изложенных вариантах реализации предложенного способа соблюдено ocHoBiHop. условие преобразования сигналов: при разгоче ?насоса без рабочей жидкости оба сигнала должны быть равны.
Если имеется достаточно существенная постоянная составляющая Мо момента сопротивления, то при прочих равных условиях согласно (2) cooTBQTcTBpIHIHQ возрастает крутящий момент Мо привода. Тогда при получении сигнала, пропорционального давлению, необходимо результирующий сигнал уменьшить на постоянную величину, соответствующую величине Ì??.
М а М уя М уз
Можно ввести поправку иначе: вычитая сигнал, соответствующий Мо, непосредственно из сигнала, пропорционального крутящему моменту привода, а затем уж изменять масштаб сиг?нала. Но в этом случае добавляется лишний узел сравнения.
В обеих модификациях способа, обеспечивающих повышение точности измерения, при разгоне насоса без рабочей жидкости выходной сигнал должен быть равен нулю. Следовательно, при указанном в основном способе изменении |масштаба сигнал, пропорциональный крутящему моменту. привода, должен приниматься уменьшенным па величину не зависящей от да вления соста вляющей момента сопротивления.
259629
Составитель М. Подгоецкий
Редактор Т. А. Киселева Техред Т. П. Курилко Корректор Г. П. Шильмаи
Заказ 1299(12 Тираж 500 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и QTlcpblTI .é прп Совете Министров СССР
Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. (апунова, 2
Способ в равной мере применим и при электрическом выходном сигнале датчиков, и при гидравлическом, и при,пневматическом.
Предмет изобретения
Способ измерения давления, создаваемого насосом объемного действия, по .крутящему моменту на валу привода, насоса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в неустановившемся режиме, 113 GIIIнала, пропорционального моменту на валу привода, вычитается сигнал, пропорциональ5 ный ускореншо вала, причем масштаб обоик сигналов выбирают та1епм, чтобы при разгоне насоса без рабочей жидкости эта разность была равна нулю.