Измеритель отношения давлений газа

Измеритель отношения давлений газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1п1 58 8479

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07.76 (21) 2389915/18-10 (51) М. Кл. G 01L 15/00 с присоединением заявки №

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания 26.01,78 (53) УДК 531.787(088.8) (72) Авторы изобретения В. Г. Ясько, А. А, Курилкин, А. E. Филимонов и А. М. Линец (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ДАВЛЕНИЙ ГАЗА

Изобретение относится к области датчиков параметров систем управления машинами, например газотурбинными двигателями.

Известны измерители отношения давлений газа (1 и 2).

1-1аиболее близким по технической сущности к предлагаемому измерителю является датчик отношения давлений газа, содержащий корпус, измеритель перемещения, делитель давлений газа с входным и выходным жиклерами и регулирующей иглой и дифференциальный чувствительный элемент, соединенный с иглой (2).

Недостатком известного датчика является низкая точность, вызванная повышенным трением из-за установки отдельного измерителя, влиянием температурных деформаций связи с измерителем, нестабильностью поля скоростей в делителе и теплообменом между газовым потоком и стенками делителя, Цель изобретения — повышение точности измерения отношения давлений. Это достигается в предлагаемом измерителе отношения давлений газа, содержащем корпус, разделенный чувствительным элементом, например эластичным сильфоном, армированным жесткими кольцами, на две рабочие полости, делитель давления газа с выходным жиклером и регулирующей иглой, связанной с чувствительным элементом, и входным жиклером с дросселирующей иглой н преобразователь перемещения регулирующей иглы в электрический сигнал тем, что в нем в полости делителя давления коаксиально с зазором относительно друг друга установлены цилиндрический теплозащитный экр-н и полое цилиндрическое тело, в котором по оси выполнено отверстие выходного жиклера, а в боковой стенке — QTвсрстие, сообщенное каналом с атмосферой.

При этом экран установлен с зазором относительно цилиндрической стенки делителя и в нем выполнены отверстия, сообщающие полость делителя с внутренней полостью сильфона, отверстие входного жиклера соединено с

15 полостью делителя расширяющимся каналом, преобразователь перемещения размещен в корпусе во внутренней полости сильфона, а отверстия жиклеров имеют форму сопла Лаваля.

На чертеже изображен предлагаемый измер и тель в р а эрез е.

В корпусе 1 измерителя расположена обмотка 2 преобразователя перемещения, внутри которой размещена регулирующая игла 3, 25 выполненная из немагнитного материала и снабженная магнитомягкой втулкой — плунжером 4, взаимодействующим с обмоткой 2. К корпусу 1 прикреплен делитель 5 давления газа, содержащий канал б подвода газа высо30 кого давления, фильтр 7, входной жиклер 8, 588479

15 /об — f i

Є— Ре =О, (3) 60 настроечную иглу 9, полое цилиндрическое тело 10 с цилиндрической поверхностью 11, выходной жиклер 12, выходной канал 13 и теплоизолирующий экран 14. Регулирующая игла

3 заостренной частью расположена внутри отверстия выходного жиклера 12. Отверстиям жиклеров 8 и 12 придана форма сопла Лаваля. К игле 3 прикреплен диск 15, к которому герметично присоединена тонкостенная трубка

16, деформированная в виде сильфона жесткими кольцами большего 17 и меньшего 18 диаметров и присоединенная герметично к корпусу 1. В крышке 19 корпуса выполнен канал 20 подвода газа низкого уровня давления.

Полость, образованная корпусом 1 и крышкой

19, разделена на две полости сильфонообразной трубкой 16 и диском 15: на полость 21 низкого давления и полость 22 редуцированного давления. Последняя соединена с полостью

23 между корпусом делителя 5 и экраном 14 с помощью канала 24. Полость 23 сообщена с газовым потоком через отверстия 25 в экране

14, расположенные над цилиндрической поверхностью 11.

Измеритель отношения давлений функционирует следующим образом.

Газ высокого давления Р, поступает в делитель 5 через канал 6, проходит через фильтр

7, через входной жиклер 8, далее обтекает полое тело 10 и, пройдя по зазору между поверхностью 11 и экраном 14, поступает через выходной жиклер 12 внутрь полого тела 10 и далее через канал 13 выходит в атмосферу.

Коэффициент редукции делителя 5 равен отношению абсолютных значений давления PI u давления Р,„— в полости между поверхностью 11 и экраном 14. рек — Р / м

При постоянном проходном сечении входного жиклера 8 и изменяемом регулирующей иглой 3 сечении выходного жиклера 12 коэффициент редукции делителя 5 зависит от положения иглы 3

/ рец — f (/г) ° (2) Эта зависимость является однозначной при условии стабильности поля скоростей и отсутствии теплообмена на участке между входным и выходным жиклерами.

В полости 21 и 22 измерителя соответственно через каналы 20 и 24 подается газ низкого давления Р и газ с давлением Рм, и под действием перепада этих давлений на диск 15 и сильфонообразную трубку 16 происходит перемещение иглы 3 в положение, при котором что достигается соответствующим изменением коэффициента редукции делителя 5.

Из выражений (1), (2) и (3) получают

p /p = t (/,), (4) 30

55 т. е. положение иглы 3 однозначно зависит от отношения давлений PI/P2.

Для обеспечения однозначности зависимости (4) стабильность поля скоростей обеспечена приданием жиклерам 8 и 12 формы сопла

Лаваля, отбором давления PM через отверстия

25 над цилиндрической поверхностью 11, а снижение теплообмена — газовой подушкой вокруг экрана 14.

Г1ри перемещении иглы 3 вместе с ней перемещается относительно обмотки 2 преобразователя и закрепленный на игле плунжер 4, благодаря чему соответственно изменяется сигнал, снимаемый с обмотки преобразователя, т. е. он однозначно зависит от отношения давлений Р /Р2

Сильфонообразная эластичная трубка 16 при большом рабочем ходе обладает малой жесткостью, что уменьшает статизм измерителя.

Влияние температурных деформаций сведено к линимуму благодаря размещению обмотки

2 преобразователя внутри корпуса 1.

Формула изобретения

Измеритель отношения давлений газа, содержащий корпус, разделенный чувствительным элементом, HBIIpHivlep эластичным сильфоном, армированным жесткими кольцами, на две рабочие полости, делитель давления газа с выходным жиклером и регулирующей иглой, связанной с чувствительным элементом, и входным жиклером с дросселирующей иглой и преобразователь перемещения регулирующей иглы в электрический сигнал, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в полости делителя давления коаксиально с зазором относительно друг друга установлены цилиндрический теплозащитный экран и полое цилиндрическое тело, в котором по оси выполнено отверстие выходного жиклера, а в боковой стенке — отверстие, сообщенное каналом с атмосферой, при этом экран установлен с зазором относительно цилиндрической стенки делителя и в нем выполнены отверстия, сообщающие полость делителя с внутренней полостью сильфона, причем отверстие входного жиклера соединено с полостью делителя расширяющимся каналом, преобразователь перемещения размещен в корпусе во внутренней полости сильфона, а отверстия жиклеров имеют форму сопла Лаваля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Хо 257810, кл. G, 011 15/00, 1968.

2. Патент Великобритании JVа 1236277, кл.

G 1N, опубл. 1971.

388479

Я

12 ю

Г:

Составитель О. Полев

Корректор Н. Федорова

Тсхред И. Михайлова

Редактор Т, Юрчикова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3253/б 1 1зд. ¹ 144 Тираж 1!09

1П1С 1 осуд",рственного ко1иптста Совста Министров СССР по делам изобретений и открьпий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5