Гидравлический поршневой манометр

Гидравлический поршневой манометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

К 79202

Класс 42k, 10»

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю. А. Трескин

ГИДРАВЛ ИЧЕСКИЙ ПОРШ НЕВОЙ МАНОМЕТР

Заявлено 11 февраля 1948 г. за № 374 l86 в Комитет по изобретениям

II открытиям ири Совет .1!иниетоов (.(ХР

Предметом изобретения является гидравлический поршневой манометр, основанный на уравновешивании сил, создаваемых измеряемым давлением и противодействующими грузами.

Отличительной особенностью предлагаемого манометра является применение гидравлического устройства, обеспечивающего автоматическое уравновешивание измеряемого давления, воспринимаемого поршнем манометра, путем добавления или снятия грузов с грузоприемной тарелки поршня.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема манометра; на фиг. 2 — его конструктивная схема.

Измеряемое давление Р передается в рабочий цилиндр А (фиг. 1) и через рабочую жидкость воздействует на поверхность f нижнего конца диференциального поршня. Силы, действующие на поршень снизу вверх, уравновешиваются частично весом поршня и грузов G, навешиваемым на тарелку поршня, и частично силами, вызываемыми давлением Р1,рабочей жидкости вспомогательной циркуляционной системы íà его верхний конец F.

Вес грузов уравновешивает силы, создаваемые определенными величинами измеряемого давления. Например, весь диапазон измерений делится на десять равных участков и вес каждого груза выбирается равным 1/10 от усилия, вызываемого максимальным измеряемым давлением.

Если силы, создаваемые измеряемым давлением, не уравновешиваются полностью весом грузов, то под действием избыточных сил поршень перемещается вверх. При этом верхний конец поршня, служащий клапаном, начинает дросселировать истечение рабочей жидкости из полости В, через которую она непрерывно циркулирует при помощи вспомогательного насоса Н.

Перемещение поршня вверх будет происходить до тех пор, пока давление в полости F не возрастает настолько, что уравновесит разМ 79202 ность сил, действующих на поршень от измеряемого давления и веса грузов. Измеряя давление в полости Е при помощи манометрического устройства М (например, U-образным манометром), зная эффективные площади обоих концов поршня, а также вес грузов, подвешенных к поршню, можно легко определить величину измеряемого давления.

В предлагаемом приборе в зависимости от величины измеряемого давления автоматически навешивается или же снимается с тарелки поршня необходимое количество грузов.

Отсчет показаний прибора производится по двум шкалам: механический счетчик 16 (фиг. 2) указывает количество навешенных HH чашку поршня грузов (шкала единиц), а манометрическое устройство 17 является указателем единиц.

Вспомогательная циркуляционная система, включающая насос, регулирующие устройства и емкость для рабочей жидкости размещаются в корпусе манометра.

Измеряемое давление через разделительный резервуар 19, заполненный рабочей жидкостью, передается через канал в полость 2 рабочего цилиндра поршневого манометра. Дифференциальный поршень клапан 1 может перемещаться во втулке цилиндра, а также в канале корпуса 15, соосном с цилиндром.

Верхний конец дифференциального поршня-клапана 1 может дросселировать истечение рабочей жидкости из полости 3 и тем самым менять в ней давление, создаваемое насосом 7. Эффективная площадь грибка поршня-клапана 1 в несколько раз больше эффективной площади конца поршня-клапана 1, находящегося в рабочем цилиндре. К поршню-клапану 1 посредством шарикоподшипника прикреплена грузоприемная тарелка 12.

С целью расширения диапазона измерений собственный вес поршня с прикрепленными к нему устройствами почти уравновешен силой пловучести поплавка 13, связанного с грузоприемной тарелкой и находящегося в среде рабочей жидкости, заполняющей большую часть внутренней полости прибора.

Однако пловучесть поплавка 13 выбирается несколько меньшей, чем это требуется для полного уравновешивания веса системы поршня, т. е. такой, чтобы при отсутствии давления в рабочем цилиндре поршень, преодолевая трение, опускался бы в нижнее положение.

Для уменьшения погрешностей, вызываемых трением, поршень получает вращательное движение при помощи укрепленной на нем специальной турбинки 4, работающей от вспомогательной циркуляционной системы.

Турбинка выполняется таким образом, что при ее вращении не появляется осевых усилий; кроме того, она вместе с поршнем может перемещаться вдоль вертикальной оси, меняя свое положение по отношению к сопловому аппарату.

Грузоприемная тарелка 12 предохраняется от проворачивания роликами 14, которые укреплены на корпусе 15 и которые вместе с тем позволяют ей перемещаться по вертикальной оси.

Подбором скорости вращения турбинки 4 силы трения, нрепятствующие вертикальному перемещению поршня, сводятся к величине, меньшей величины допускаемой погрешности. Грузы 11 .навешиваются на грузоприемную тарелку 12 поршняклапана 1, гидравлически управляемым грузодержателем 10. Грузодержатель 10 устроен таким образом, что при перемещении его вник грузы 11 могут последовательно навешиваться на тарелку 12, а при движении его вверх снимаются с тарелки.

Перемещение грузодержателя в том илп ином направлении обеспечивается подачей рабочей жидкости и соответствующую полость силового цилиндра 9, связанного с грузодержателем 10, а также в пространство над неподвижным поршнем 20 пли под ним.

Рабочая жидкость насосом 7 циркуляционной системы непрерывно подается по каналу 23 к трубинке 4 и распределительным устройством поршня 1 к золотнику 5.

Пройдя турбинку 4, рабочая жидкость по каналу 24 попадает в полость 3, откуда через щель, образуемую грибком поршня-клапана 1 и цилиндрическим отверстием полости 3, по каналу 25 сливается обратно в емкость прибора, заполненную рабочей жидкостью.

Каналы 23 и 24 связаны с диффсрснциальным редукционным клапаном 8, который постоянно поддерживает между каналами перепад давления, необходимый для работы турбпнки 4 вне зависимости от величины давления, развивающегося в разные моменты работы прибора в полости 3.

Регулируя натяжение пружины редукционного клапана 8, можно менять величину перспада давления до и после турбинки 4 и тем самым регулировать скорость ее вращения.

В верхней части гидравлического поршневого манометра расположено промежуточное распределительное устройство 6, состоящее из золотника 5 и пружины 22. Это устройство автоматически управляет навешиванием грузов на тарелку 12 путем соответствующего переключения каналов, подающих рабочую жидкость над или под поршень 20.

Одновременно оно выполняет функцию реле времени благодаря наличию узких щелевых каналов 26, играющих роль катарактов, обеспечивающих выбег силового цилиндра 9 вместе с грузодержателем 10, необходимый для надежного навешивания грузов 11 на грузоприемную тарелку 12 и создания требуемого зазора междугрузамиигрузодержателем.

С целью предохранения манометрического устройства 17 от повреждений, величина максимального давления, которое может развиваться в полости 3 в момент процесса навешивания грузов, ограничивается, для чего предусмотрен ограничитель 21 грузоприемной тарелки 12, упирающийся в крайнем верхнем положении в неподвижный кори .с 15.

Чтобы скорость перемещения силового цилиндра 9 при разных направлениях движения и при разном количестве грузов, находящихся

»а грузодержателе 10, оставалась постоянной и тем самым обеспс-.чивалась необходимая стабильность в работе прибора (главным образом с целью обеспечения определенной величины выбега грузодержателя при навешивании и снятии грузов), предусмотрен специальный регулятор скорости 18.

Регулятор скорости 18 при увеличении скорости перемещения силового цилиндра 9 автоматически дросселпрует канал для истечения жидкости из его полости в полость 3.

С целью дистанционной передачи показаний прибора механический счетчик 16 снабжается контактным устройством (коллектором), а манометрическое устройство 17 соответствующей системой дистанционной передачи.

Предмет изобретения

1. Гидравлический поршневой манометр, отличающийся тем, что,.с целью автоматического уравновешивания измеряемого давления, № 79202 воспринимаемого поршнем манометра, последний снабжен автоматически действующим гидравлическим устройством для навешивания и снимания грузов с грузоприемной тарелки поршня, а также вспомогательной циркуляционной системой для осуществления дополнительного гидравлического противодавления.

2. Форма выполнения манометра по п. 1, отличающаяся тем, что вспомогательная циркуляционная система манометра, снабженная насосом, регулирующим устройством и емкостью для рабочей жидкости, смонтирована в корпусе манометра.

3. Форма выполнения манометра по п. 1, отличающаяся применением гидравлически управляемого грузодержателя, приводимого в действие при нарушении равновесия поршня-клапана, 4. В манометре по пп. 1 и 2 применение силового цилиндра, снабженного распределительным устройством, выполняющим одновременно функцию реле времени и регулятора для сохранения одинаковой скорости выбега грузодержателя при разных направлениях движения. силового цилиндра, 5. В манометре по и. 1 применение турбинки, приводимой в действие вспомогательной циркуляционной системой и предназначенной для вращения поршня-клапана, с целью уменьшения погрешностей прибора за счет сил трения.

6. В манометре по п. 1 применение дифференциального перепускного клапана вспомогательной циркуляционной системе, с целью. сохранения постоянной скорости вращения турбинки.

7. В манометре по п. 1 применение погруженного в рабочую жидкость поплавка с пловучестью несколько меньшей, чем это требуется для уравновешивания системы поршня-клапана.

8. В манометре по п. 1 применение для отсчета показаний механического счетчика, указывающего количество навешенных на поршень, грузов, и манометрического устройства.