CS196637B1

CS196637B1 - Method of measuring the amplitude of the pressure pulsations and device for making the same

Info

Publication number: CS196637B1
Application number: CS618876A
Authority: CS
Inventors: Pavel Vesely
Original assignee: Pavel Vesely
Priority date: 1976-09-24
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1980-03-31

Description

(54) Způsob měření amplitudy tlakových pulsací a zařízení k provádění tohoto způsobu i 1(54) A method for measuring the amplitude of pressure pulsations and apparatus for performing the method i

Vynález se týká způsobu měření amplitudy tlakových pulsací v kapalném mediu hydraulických obvodů, zejména ve výtlačném potrubí pístového, čerpadla a zařízení k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a method for measuring the amplitude of pressure pulsations in the liquid medium of hydraulic circuits, in particular in the discharge line of a piston, of a pump and of an apparatus for carrying out the method.

U dosud známých způsobů měření amplitudy tlakových pulsací se využívají různé druhy membránových snímačů. K zesílení signálu z těchto snímačů se používá různých druhů zesilovačů a elektronických aparatur s rozličnými způsoby zobrazeni měřené veličiny. Často se používá způsob s tlakovým tenzometrickým nebo piezoelektrickým snímačem, zesilovací aparaturou s kalibrovaným zesílením a smyčkovým oscilografem k zobrazení měření veličiny. Záznam z oscilografu se vyhodnocuje manuálně, přičemž se zjišťuje maximální hodnota amplitudy tlakových pulsací.Various types of diaphragm transducers are used in the known methods of measuring the amplitude of pressure pulsations. Various types of amplifiers and electronic devices with different ways of displaying the measured quantity are used to amplify the signal from these sensors. Often, a method with a pressure strain gauge or piezoelectric transducer, a calibrated gain amplifier, and a loop oscillograph is used to display the measurement of the quantity. The oscillograph record is evaluated manually to determine the maximum amplitude of the pressure pulsations.

Nevýhodou tohoto způsobu a zařízení je, že manuální vyhodnocení záznamu z oscilografu je pracné a zdlouhavé. Další nevýhodou jsou velké nároky na obsluhu a cejchování celého zařízení. V důsledku toho jsou známá zařízení pro svou složitost a nákladnost nevhodná pro běžná provozní měření.The disadvantage of this method and apparatus is that manual evaluation of the oscillograph record is laborious and time consuming. Another disadvantage is the high demands on operation and calibration of the whole equipment. As a result, the known devices, due to their complexity and cost, are unsuitable for conventional process measurements.

Stávajících známých zařízení nelze navíc použít pro měření amplitudy tlakových pulsací v případech, kdy se jedná o vysoké statické tlaky s malými pulsacemi, neboť sní2 mač musí být v takových případech dimenzován ve vysoké tlaky a není schopen reagovat na malé amplitudy tlakových pulsací.Moreover, the existing known devices cannot be used to measure the amplitude of pressure pulsations in cases where high static pressures with low pulsations are involved, since the sensor must be dimensioned at high pressures in such cases and is unable to respond to small amplitudes of pressure pulsations.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje způsob měření amplitudy tlakových pulsací v kapalném médiu, zejména v hydraulických obvodech podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že část kapaliny protékající výtlačným potrubím se vede’přes zpětný uzávěr do uzavřené tlakové nádoby a měří se rozdíl tlaků ve výtlačném' potrubí a v uzavřené nádobě, který je roven amplitudě tlakových pulsací ve výtlačném potrubí.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the method of measuring the amplitude of pressure pulsations in a liquid medium, in particular in the hydraulic circuits according to the invention, which consists in that a part of the liquid flowing through the discharge line is passed through the back closure into a closed pressure vessel. and in a closed vessel equal to the amplitude of the pressure pulsations in the discharge line.

Podstatou zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je to, že sestává z uzavřené tlakové nádoby, jejíž měřicí prostor je připojen prostřednictvím kanálu, ve kterém je upraven zpětný ventil, k pracovnímu prostoru výtlačného potrubí pístového čerpadla, přičemž mezi pracovním prostorem a měřícím prostorem je upraveno jednak vyrovnávací potrubí, opatřené uzávěrem a jednak diferenční manometr.The essence of the device for carrying out the method according to the invention is that it consists of a closed pressure vessel whose measuring space is connected via a channel in which a non-return valve is provided to the working space of the piston pump discharge pipe. equalizing piping equipped with a cap and a differential pressure gauge.

Podstatou zařízení podle vynálezu je dále to, že mezi pracovním prostorem výtlačného potrubí pístového čerpadla a měřicím prostorem uzavřené tlakové nádoby je upraven trubicový diferenční manometr, jehož konce jsou vzájemně propojeny vyrovnávacím potrubím s uzavíracím ventilem, a že jeden ko196637 nec je přes druhý uzavírací člen spojen s pracovním prostorem výtlačného potrubí a druhý konec je přes prvý uzavírací člen spojen s měřícím prostorem uzavřené tlakové nádoby.The invention furthermore provides that a tubular differential pressure gauge is provided between the working space of the piston pump discharge pipe and the measuring chamber of the closed pressure vessel, the ends of which are connected to each other by a balancing pipe and a shut-off valve. with the working space of the discharge line and the second end connected to the measuring space of the closed pressure vessel via the first closing member.

Výhodou předmětu vynálezu je jednoduchost způsobu, nenákladnost a jednoduchost zařízení, malá náročnost na Obsluhu a dále to, že měření je operativní, rychlé a dostatečně přesné.The advantages of the present invention are the simplicity of the method, the inexpensive and simplicity of the device, the low demands on the operator and the fact that the measurement is operative, fast and sufficiently accurate.

Příklady provedení zařízení podle- vynálezu jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde obr. 1 znázorňuje zařízení s diferenčním manometrem, obr. 2 alternativní provedení zařízení s diferenčním trubicovým manometrem a obr. 3 další variantu zařízení se dvěma pružinovými manometry.1 shows a device with a differential pressure gauge, FIG. 2 shows an alternative embodiment of a device with a differential tubular pressure gauge, and FIG. 3 shows a further variant of a device with two spring pressure gauges.

Zařízení k měření amplitudy tlakových pulsací (Obr. 1) je tvořeno uzavřenou tlakovou nádobou 1, s vnitřním měřicím prostorem 10, která je prostřednictvím kanálu 2, ve kterém je upraven zpětný ventil 21, propojena s pracovním prostorem 30 výtlačného potrubí 3 neznázorněného pístového čerpadla.The device for measuring the amplitude of pressure pulsations (Fig. 1) consists of a closed pressure vessel 1, with an internal measuring space 10, which is connected to a working space 30 of the discharge line 3 of a piston pump (not shown) via channel 2.

Součástí zařízení je dále diferenční manometr 4, který je potrubím 41 propojen s měřicím prostorem 10, uzavřené tlakové nádoby 1 a potrubím 43 s pracovním prostorem 30 výtlačného potrubí 3. Pracovní prostor 30 a měřicí prostor 10 jsou navíc vzájemně propojeny vyrovnávacím potrubím 5, ve kterém je upraven uzavírací ventil 51.The apparatus further comprises a differential pressure gauge 4, which is connected via line 41 to the metering space 10, the closed pressure vessel 1 and via the line 43 to the working space 30 of the discharge line 3. In addition, the working space 30 and the measuring space 10 are interconnected by an equalizing line 5 in which a shut-off valve 51 is provided.

Zařízení může být místo diferenčního manometru 4 opatřeno trubicovým diferenčním manometrem 6,'jehož prvpí konec 61 je potrubím 610 přes prvý uzavírací ventil 611 vyveden, do měřicího prostoru 10 uzavřené tlakové nádoby 1 a druhý konec 63 je potrubím 630 přes druhý uzavírací ventil 631 vyveden do pracovního prostoru 30 výtlačného potrubí 3. Oba konce 61, 63 trubicového diferenčního manometru 6 jsou přitom propojeny vyrovnávacím potrubím 620, ve kterém je upraven vyrovnávací uzavírací ventil 621.Instead of the differential pressure gauge 4, the device may be equipped with a tubular differential pressure gauge 6, the first end 61 of which is led through line 610 through the first shut-off valve 611, into the measuring chamber 10 of the closed pressure vessel 1. The two ends 61, 63 of the tubular differential pressure gauge 6 are interconnected by an equalizing line 620 in which a equalizing shut-off valve 621 is provided.

Zařízení podle obr. 3 je v podstatě shodné se zařízením podle obr. 1, ovšem namísto diferenčního manometru 4 je zde použito dvou manometrů pružinových 7, 8. Prvý pružinový manometr 7 je prostřednictvím potrubí 71 propojen s měřicím prostorem 10 uzavřené tlakové nádoby 1 a druhý pružinový manometr 8 je propojen; prostřednictvím potrubí 83 s pracovním prostorem 30 do výtlačného potrubí 3.The device of FIG. 3 is substantially identical to that of FIG. 1, but instead of the differential pressure gauge 4, two spring pressure gauges 7, 8 are used. The first spring pressure gauge 7 is connected via a pipe 71 to the measuring space 10 of the closed pressure vessel 1 and the spring pressure gauge 8 is connected; via a pipe 83 with a working space 30 into the discharge pipe 3.

.. V první fázi měření (obr. 1) se otevře uzavírací ventil 51 a vyrovnávacím potrubím 5 začne proudit čerpaná kapalina vytlačovaná neznázorněným pístovým čerpadlem a dále dopravovaná výtlačným potrubím 3 ve směru šipky S do uzavřené tlakové nádoby 1 až zcela zaplní její prostor 10. Dojde tak k rovnovážnému stavu, kdy tlaky v pracovním prostoru 30 a v měřicím prostoru 10 jsou si rovny. Počátek měření je dán uzavřením uzavíracího ventilu 51. ... . ,In the first phase of the measurement (FIG. 1), the shut-off valve 51 is opened and the pumped liquid pushed out by the piston pump (not shown) flows through the equalizing line 5 and further transported through the discharge line 3 in the direction of arrow S into the closed pressure vessel 1. This will cause an equilibrium state where the pressures in the working space 30 and in the measuring space 10 are equal. The start of the measurement is given by closing the shut-off valve 51 .... ,

Tlaková pulsace v pracovním prostoru 30 výtlačného potrubí 3 způsobí, že tlakový vzruch pronikne kanálem 2 přes zpětný ventil 21- do měřicího prostoru 10 a projeví se jako zvýšení tlaku v tomto prostoru. Poklesu tlaku v měřícím prostoru 10 uzavřené tlakové nádoby 1 při odeznění tlakové pulsace, tedy při poklesu tlaku‘v pracovním prostoru 30, brání zpětný ventil 21. Tlaková pulsace je tedy registrována rozdílem tlaků v pracovním prostoru 30 a měřicím prostoru 10. Tento rozdíl tlaků, odečtený na stupnici diferenčního manometru 4 je roven amplitudě tlakové pulsace. Tlakové pulsace jsou jevem periodickým a zařízení podle vynálezu bude reagovat vždy jen na takovou tlakovou pulzaci, jejíž amplituda je větší než amplituda některé z předchozích tlakových pulsací. Zařízením podle vynálezu je tedy měřen-a maximální amplituda tlakových pulsací v určitém časovém intervalu.The pressure pulsation in the working space 30 of the discharge line 3 causes the pressure surge to pass through the duct 2 through the check valve 21 into the measuring space 10 and manifests itself as an increase in the pressure in this space. The pressure drop in the measuring chamber 10 of the closed pressure vessel 1 when the pressure pulsation subsides, i.e. when the pressure drops in the working chamber 30, is prevented by the check valve 21. The pressure pulsation is thus registered by the pressure difference in the working chamber 30 and the measuring chamber 10. read on the differential pressure gauge 4 is equal to the amplitude of the pressure pulsation. Pressure pulsations are a periodic phenomenon and the device according to the invention will always respond only to a pressure pulsation whose amplitude is greater than the amplitude of some of the previous pressure pulsations. Thus, the maximum amplitude of the pressure pulsations at a certain time interval is measured by the device according to the invention.

U alternativního zařízení (obr. 2) s diferenčním trubicovým manometrem 6 se rovnovážného stavu dosáhne otevřením uzavíracích ventilů 631, 621, 611. Čerpaná kapalina potom proudí přívodním potrubím S30 přes druhý uzavírací ventil 631 vyrovnávacím potrubím 620 přes vyrovnávací uzavírací ventil 621 a potrubím 610 přes prvý uzavírací ventil 611 do měřicího prostoru 10 uzavřené tlakové nádoby 1, až .dojde k vyrovnání tlaků mezi prostory 30, 10, tedy k dosažení rovnovážného stavu. Po uzavření vyrovnávacího uzavíracího ventilu 621, tedy po zahájení měření je činnost stejná jako u zařízení podle obr. 1. Rozdíl tlaků v obou prostorách 30, 10 je zde měřen trubicovým diferenčním manometrem 6 a je úměrný rozdílu Ah výšek sloupců kapaliny v trubicích trubicového diferenčního manometru 8. Rozdíl tlaků u zařízení podle obr. 3 je dán rozdílem hodnot odečtených na stupnicích dvou pružinových manometrů 7, 8, přičemž činnost zařízení je zcela shodná jako činnost zařízení podle obr. 1.In an alternative device (Fig. 2) with a differential pressure gauge 6, the equilibrium is achieved by opening the shut-off valves 631, 621, 611. The pumped liquid then flows through the supply line S30 through the second shut-off valve 631 through the balancing line 620 through the shut-off valve 621 and via 610 through the first shut-off valve 611 into the measuring chamber 10 of the closed pressure vessel 1 until the pressures between the chambers 30, 10 are equalized, thus achieving an equilibrium state. After closing the equalizing shut-off valve 621, i.e. after the measurement has begun, the operation is the same as that of the device of FIG. 1. The pressure difference in the two spaces 30, 10 is measured here by the differential pressure gauge 6 and is proportional to the difference The pressure difference of the device of Fig. 3 is given by the difference of the values read on the scales of the two spring pressure gauges 7, 8, the operation of the device being exactly the same as that of the device of Fig. 1.

Měření sé po odečtu hodnoty maximální amplitudy tlakových pulsací ukončí otevřením uzavíracího ventilu 51, podle obr. 1 a 3, respektive vyrovnávacího uzavíracího ventilu 621 podle obr. 2, kdy dojde k vyrovnání tlaků v prostorách 30, 10 a k opětnému dosažení rovnovážného stavu.1 and 3 and the equalizing shut-off valve 621 of FIG. 2, respectively, to equalize the pressures in the spaces 30, 10 and re-establish the equilibrium state.

Zařízení podle vynálezu lze použít i v jiných hydraulických obvodech, například ve výtlačných řadech všech typů čerpadel.The device according to the invention can also be used in other hydraulic circuits, for example in the discharge lines of all types of pumps.

Claims

SUBJECT

Method for measuring the amplitude of pressure pulsations in a liquid medium of hydraulic circuits, in particular in a discharge line of a piston pump, characterized in that a part of the liquid flowing through the discharge line is passed through a return valve to a closed pressure vessel and measured differential pressure in the discharge line and in the closed a pressure vessel equal to the amplitude of the pressure pulsations in the discharge line.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it consists of a closed pressure vessel (1) whose measuring space (10) is connected via a channel (2) in which a non-return valve (21j) is provided to the working A balancing line (5) having a closure (51) and a differential pressure gauge (4) are provided by the working space (30) and the measuring space (10).

Device according to claim 2, characterized in that a tubular differential pressure gauge (6) is provided between the working space (30) of the piston pump discharge line (3) and the measuring space (10) of the closed pressure vessel (1), the ends of which 63) are connected to each other by an equalizing line (620J) with a shut-off valve (621) and that one end (63J) is connected via a second closing member (631) to the working space (30) of the discharge line (3) and the other end (61) is connected to the measuring chamber (10) of the closed pressure vessel (1) via the closure member (611).