Устройство для измерения пульсаций давления газа

Устройство для измерения пульсаций давления газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистических

Республик (11924529 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 010780 (21) 2948564/18-10 (51) М. Кп з с присоединением заявки ¹

G 01 L 7/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3004,82,Бюллетень ¹ 16

Дата опубликоваиия описания 300482 (53) УДК 531. 787 (088. 8) (72) Авторы . изобретения

В.П.Шорин, Н.Д.Быстров, А.Г.Гимадиев и Т.Т.Бубнов

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени" -"-- -. авиационный институт нм. акад. С. П. Королева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ. ПУЛЬСАЦИЙ

ДАВЛЕНИ Я ГАЗА

Изобретение относится к измерени-, ям пульсирующих давлений и может найти применение для измерения пульса-. ций давления, например, в воэдушногазовом тракте ГТД прн исследовании газодинамической устойчивости компрессора, поля пульсаций давления в ка мере сгорания перед турбиной, а также в форсажной камере сгорания..

При измерении пульсаций давления в условиях дестабилизирующих факторов (высоких и низких температур, больших виброперегрузок и, скоростейобтекания) датчик пульсирующих давлений выносится из зоны действия этих факторов и подсоединяется к точке измерения при помощи подводящего канала. Одним из основных требований, предъявляемых к такому устройству (подводящий канал - датчик является высокая динамическая точность, которая может быть обеспечена при равномерной передаче динамического давления со входа в-.канал к датчику при различных уровнях среднего давления. Это требование выполняется при установке на выходном конце под-;. водящего трубопровода согласованной акустической нагрузки, обеспечиваю.- 30 щей режим бегущих волн в трубопроводе.

Известно устройство, содержащее приемный патрубок, переходник с датчиком давления и поглотитель колебаний, выполненный в виде. отрезка трубопровода, заполненного пористым материалом (Ц .

Однако устройство имеет большие габариты и вес и не может быть использовано для измерения пульсаций давления при различных уровнях среднего давления.

Известно устройство, содержащее датчик давления с присоединенным каналом, проточную камеру с драсселирующнм отверстием и пневматические сопротивления внутри нее (2) .

Однако устройство может работать с достаточной точностью лишь в узких пределах изменения среднего давления, что связано с возникновением критических режимов течения газа и появлением существенных динамических искажений.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство снабжено вакуумнрованным подпружиненным сильфоном, один

924529

Сю. жесткость пружины; — деформация сильфона под действием давления р.

Иэ-Равенства (1) получаем РВм

С с+С (2)

Сопротивление. пористой втулки 10 пропорционально ее длине

R=КдТ, (3) ! где К - сопротивление пористой втулки, приходящееся на единицу ее длины.

Подставляя в соотношение (3) вместо параметра дL его выражение (2), получаем

К ° Бд с Р

Из этого равенства следует, что сопротивление пористой втулки 10 пропорционально среднему давлению P.

Приравнивая сопротивление пористой втулки R волновому сопротивлению Ез подводящего трубопровода 5, получаем а Сс+С11Р

° . (4)

RrTS Вэф

После сборки устройства производят его настройку при помоци резьбовой заглушки 2, которая после настройки контрится винтом 13. При этом пористую втулку 10 устанавливают относительно радиальных отверстий 12 подводящего трубопровода 5 с такой длиной дросселирования L что при заданном давлении обеспечивается равенство сопротивления пористой втулки 10 волновому сопротивлению подводящего трубопровода 5.

Устройство работает следующим образом.

При изменении среднего давления, например, при его увеличении, вакуумированный сильфон 3 сжимается и перемещает вместе с обоймой 9 пористую втулку 10. При этом увеличивается. длина дросселирования газа в пористой втулке пропорционально увеличению среднего давления. Это, в свою очередь, приводит к пропорциональному увеличению сопротивления пористой втулки (за счет увеличения длины дросселирования) и автоматическому выполнению равенства сопротивления пористой втулки волновому сопротивлению подводящего трубопровода.

Предлагаемое устройство для измерения пульсаций давления газа обладает высокой динамической точностью при различных уровнях среднего давления и надежностью, достигнутой эа счет устранения постоянного протока гаЗа через дросселируюций элемент.

Исключаются затраты на аварийно-восстановительные работы, связанные с загрязнением устройства, повышается ресурс устройства.

65 торец которого жестко закреплен в корпусе, а ко второму прикреплен торец цилиндрической обоймы, внутри которой со стороны другого торца запрессован дросселирующий элемент, выполненный в виде пористой. втулки, 5 причем в обойме между пористой втулкой и сильфоном выполнены радиальные отверстия, конец подводящего трубопро-. вода выполнен заглушенным, снабжен радиальными отверстиями и пропущен 10 сквозь пористую втулку в полость обойМЫ.

Иа чертеже изображена конструктивная схема устройства для измерения пульсаций давления газа.

Устройство состоит иэ герметичного цилиндрического корпуса 1, внутри которого с одной стороны при помощи заглушки 2 закреплен вакуумированный сильфон 3, а с другой стороны npul0 варен корпус датчика 4. Свободная полость внутри корпуса 1 составляет объем расширительной камеры. Через корпус датчика 4 проходит вовнутрь корпуса 1 подводящий трубопровод 5, который заглушен на выходном конце и прикреплен сваркой к корпусу датчика 4.

В корпусе датчика 4. установлен датчик 6 пульсаций давЛения, к которому подводится измеряемое давление ЗО из подводящего трубопровода 5 через высверленный канал 7. Внутри сильфона 3 установлена пружина 8, упираю" щаяся в торцы сильфона, а к свободному торцу сильфона прикреплена свар- 35 кой цилиндрическая обойма 9, внутри которой запрессована и заглушена с наружного торца дросселируюцая пористая втулка 10. В обойме 9 между пористой втулкой 10 и сильфоном 3 выцол- 4О иены радиальные отверстия 11. Пористая втулка 10 установлена на подвижной посадке на заглушенный конец подводяцего трубопровода 5, причем на одном из сечений трубопровода, охва- 45 тываемои пористой втулкой 10, выполнены радиальные отверстия 12.

Эффективная поперечная площадь и жесткость сильфона 3, жесткость пружины 0 и осевое положение пористой втулки 10 относительно радиальных отверстий 12 подводящего трубопровода 5 подобраны таким образом, что обеспечивается равенство сопротивления пористой втулки 10 волновому сопротивлению подводящего трубопровода

5. Соотношение указанных параметров элементов устройства может быть получено, если рассмотреть уравнение равновесия сил, действующих на наружный торец сильфона 60

P.S, >=ü1,(C,+C„, ), (1) где P — среднее давление;

Бэф — эффективная поперечная площадь сильфонау

Сс — жесткость сильфона;

924529

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 2804/58 Тираж 883 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óèrîðîä, ул.Проектная, 4

Устройство для измерения пульсаций давления газа, содержащее кор.пус, в котором размещены датчик пульсаций давления, подключенный к подводящему трубопроводу, и дросселирующий элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вакуумированным подпружиненным сильфоном, .:один торец которого жестко закреплен в корпусе, а к второму прикреплен торец цилиндрической обойьы, внутри которой со стороны другого торца запрессован дросселирующий 15

1 элемент, выполненный в виде пористой втулки, причем в обойме между пористой втулкой и сильфоном выполнены радиальные отверстия, конец подводящего трубопровода выполнен заглушенным, снабжен радиальными отверстиями и пропущен сквозь .пористую втулку в полость обойден

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 475524, кл. G 01 ? 19/00, 06.06.73.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 427252, кл. G ..01 L 77//0000, 03 ° 01.72 (прототип).