CS269239B1 - Pštiotvorové tlakové čidlo - Google Patents

Abstract

Řešeni se týká pětiotvorového tlakového čidla určeného ke zjišťováni vektoru rychloeti proudícího media, čidlo Je vhodné pro měřeni ve vnitřním průtočném průřezu rotačních lopatkových strojů například turbokompresorů. Oe tvořeno vstupní a výstupní části tělesa, které jsou na sebe kolmé a obsahuji po petici vývrtfl v každé části. Vývrty Jsou též na sebe kolmé a jsou symetricky uspořádány kolem středního vývrtu, který Je ve vstupní části s její osou souosý, tvar vstupní části je známého tvsru - komolý kužel přecházející ve válcový tvar. Výstupní čéet mé tvar komolého hranolu Jehož vrcholový úhel Je menši než vrcholový úhel vstupního komolého kužele. Základna hranolu a jeho čelo jeou kolmé na oeu čidla. S výhodou Jeou spojovací vývrty na vstupní části situovány tak, že oba boční spojovací vývrty, které jeou napojeny na oba boční impulsní vývrty jaou umlstény u základny hranolu výstupní čáetl v úrovni spojovacího vývrtu, který Je nepojen ne dolní impulsní vývrt v blízkosti základny hranolu.

Description

Vynález se týká pětiotvorového tlakového čidla, určeného ke zjišťování vektoru rychlosti proudícího média, které Je vhodné zejména pro měřeni ve vnitřním průtočném průřezu rotačních lopatkových strojů, například turbokompresorů.

Při zjiéfování vektoru rychlosti proudících tekutin ee běžně používá tzv. pStlotvorové tlakové Sídlo, provedené obvykle z pěti impulsních trubiček spojených do jednoho svazku tak, že prostřední trubička mé čelo seříznuté kolmo ke své podélné ose a čtyři boční impulsní trubičky jsou k ní symetricky uchyceny tek, že podélné osy vSech pěti trubiček jsou rovnoběžné a Sela bočních trubiček jsou seříznuta Šikmo, zhruba pod stejným úhlem. Teto čidlo se při MSřenl nastaví přibližně do předpokládaného směru, kterým měřená tekutina proudí. Prostřední trubička potom měří celkový tlak proudící tekutiny. Boční impulsní trubičky snímají shodný tlak pouze v případě, že čidlo je naataveno přesně do směru vektoru rychlosti měřené tekutiny. Pokud tomu tak není, liSí se tlaky měřené v jednotlivých trubičkách od sebe a na záladě předchozího cejchování čidla se dá z naměřených rozdílů určit prostorový vektor rychlosti. Svazek Šikmo seříznutých trubiček je možno také nahradit vstupní části ve tvsru komolého kužele, respektive jehlanu do jehož kuželové plochy, respektive Šikmých ploch jehlanu jsou provedeny impulsní vývrty symetricky rozložené kolem středního vývrtu. Teprve ha tyto vývrty jsou nepojeny impulsní trubičky.

Pokud se jedná o měření vektoru rychlosti v místech s dostatečným prostorem, nevznikají v podstatě žádné problémy. Podstatně složitějSÍ situace však nastane, má-li být měřeni prováděno v extrémně omezených podmínkách, například uvnitř průtočné části stroje, zejména v mezerách mezi jednotlivými lopatkovými mřížemi axiálního turbokompresoru. Impulsní trubičky po ohnutí kolmo na směr proudění měřené tekutiny v těsné blízkosti čela čidla značně ovlivňují proudění v okolí čidla, a tím i přesnost měření. Navíc není tento vliv jednoznačný} u každého čidla'je jiný a cejchování jednotlivých čidel je velmi složité.

Uvedené nedostatky známých řešeni jsou z valné části odstraněny provedením pětiotvorového tlakového čidla podle vynálezu. Podstatou řešení je, že výstupní část tělesa čidla, mající tvar komolého hranolu, který je uložen kolmo na válci vstupní části. Výstupní část je souměrná podle svislé roviny proložené osou tělesa čidla. Základna komolého hranolu a jeho čelo jsou kolmé na osu tělesa čidla. Boční stěny spolu svírají úhel, který je menši než vrcholový úhel kužele vstupní části· Ve výstupní části je vytvořeno pšt spojovacích vývrtů, z nichž osy tři spojovacích vývrtů leží ve svislé rovině souměrnosti tělesa čidla a osy dalších dvou spojovacích vývrtfl v rovině k ní kolmé. Jednotlivé spojovací vývrty, jejichž osy leží ve svislé rovině souměrnosti tělesa čidla jsou propojeny s odpovídajícími Impulsními vývrty, jejichž osy leží v téže rovině· Pravý boční spojovací vývrt je propojen kolmo s pravým impulsním vývrtem, levý boční spojovací vývrt potom kolmo s levým impulsním vývrtem. S výhodou leží osy bočních spojovacích vývrtů v rovině rovnoběžné se základnou hranolu, přičemž tato rovina prochází současně osou zadního spojovacího vývrtu.

Výhodou provedení pětiotvorového tlakového čidla podle vynálezu je, že jeho funkce je minimálně ovlivněna tou částí čidla, která slouží pouze k převodu impulsů k měřicímu zařízení. Pokud se projeví nepatrný vliv, například při velkém odklonu osy čidla od směru proudění, je tento vliv naprosto jednotný u všech čidel stejného tvaru a rozměrů. Zvlášť výhodné řešení, kdy oay bočních apojovaclch vývrtů leží ve stejné rovině jako osa zadního spojovacího vývrtu v blízkosti základny hranolu, umožňuje při dodržení minimální hloubky čidla dosáhnout žádoucího minimálního vrcholového úhlu komolého hranolu výstupní části. Další výhodou řešeni podle vynálezu je, že umožňuje strojní výrobu celé činné části čidla. Při dostatečně přesném provedeni, například ve spojeni s přesnými výrobními. metodami, umožňuje dosáhnout úplné shodnosti parametrů všech Čidel vyrobených podle stejných výkresů. Pak stačí provést cejchování pouze u kontrolního vzorku, u všech ostatních čidel se velmi složité a pracné cejchování ušetří.

Přiklad provedení pětiotvorového tlakového čidla podle vynálezu je znázorněn na

CS 269 239 Bl připojených výkresech, kde na obr. 1 je nekreslen svislý řez převážné části čidla v rovině jeho osy symetrie, na obr* 2 je čelní pohled na čidlo, na obr. 3 je jeho půdorys, ns obr. 4 jo horizontální řez v rovině osy vstupní části čidle a na obr. 5 je deteil vstupní části čidla ve svislém řezu.

PStlotvorové tiskové čidlo sestává z tělesa 1 čidla a pěti impulsních trubiček 2 vyvedených k měřicímu zařízení (neznázorněno). Těleso 1 čidla je tvořeno vstupní částí 3 ve tvaru komolého kužele 4 e vrcholovým úhlem, přecházejícího ve tvar válce 5. Nedílnou navazující součástí tělesa 1 je výstupní část 6* Výstupní část 6 má tvar komolého hranolu, souměrného podle svislé roviny proložené podélnou osou 7 čidla a jeho záklednou 8 a čelo 9 jeou kolmé na osu 7» Boční etěny komolého hranolu výetupní části 6 svírají spolu úhel, který je meněi než vrcholový úhel vstupní části 3. Délka L čela 9 hranolu výstupní části 6 je v příkladu provedeni etejná jako průměr D válce 5 vstupní části 3. Vs vstupní části 3 je rovnoběžně s osou 7 vytvořeno pět neprůchozích impulsních vývrtů 10, 11. 12, 13. 14. Horní impulsní vývrt 10. dolní impulsní vývrt 11, s ve směru proudění vzdušiny pravý impulsní vývrt 12 s levý impulsní vývrt 13. Všechny čtyři impulsní vývrty 10, 11, 12, 13 jsou symetrické vůči střednímu impulsnímu vývrtu 14 souosému s osou 7 čidle. Ve výstupní části 6 je provedeno pět spojovecích vývrtů 15, 16, 17, 18, 19, které jsou vytvořeny ve dvou ne sebe kolmých rovinách. Ve svislé rovině souměrnosti tělesa 1 čidla procházející osou 7 čidla jsou vytvořeny přední spojovací vývrt 15, napojený na horní impulsní vývrt 10. dále střední spojoveci vývrt 16 nepojený ns střední impulsní vývrt 14 a zadní spojovací vývrt 17 napojený na dolní impulsní vývrt 11. Osy dalších dvou spojovacích vývrtů 18. 19 leží v rovině rovnoběžné se záklednou 8 hranolu, která prochází osou zadního spojovacího vývrtu 17. Pravý spojovací vývrt 18 je propojený s pravým impulsním vývrtem 12 a levý spojovací vývrt 19 s levým impulsním vývrtem 13. Toto propojeni je umožněno tim, že impulsní vývrty 12, 13 jsou protaženy do stejné vzdálenosti od základny 8 komolého hranolu výetupní části 6 jako dolní impulsní vývrt 11» Vs spojovecích vývrtech 15, 16, 17, 18, 19 jsou zapojeny impulsní trubičky 2. U středního impulsního vývrtu 14 je provedeno čelní zahloubení 20.

Význam zahloubení 20 středního impulsního vývrtu 14 spočívá v tom, že zvyšuje požadovanou směrovou necitlivost, při snímání celkového tlaku na širší odchylky nastavení čidla vůči směru proudění měřenou média.

Středním impulsním vývrtem 14 se měří celkový tisk proudící vzdušiny měřeným strojem. Ostatní čtyři impulsní vývrty 10, 11,,12, 13 slouží jednak ke stanovení statického tlaku proudu vzdušiny /jako aritmetický průměr těchto bloků/ a jednak k indikaci směru proudu vzdušiny /rozdíly tlaků v protilehlých dvojicích impulsních vývrtů, tj. v horním impulsním vývrtu 10 a dolním impulsním vývrtu 11 a v pravém impulsním vývrtu 12 a levém impulsním vývrtu 13/· Vyhodnoceni potom probíhá běžným způsobem podle kalibračních závislosti sondy.

Vlastní běžná kalibrace se provádí tak, že pro několik předem známých eměrú proudů vzdušin vůči sondě se zjisti hodnoty tlaků v jednotlivých impulsních vývrtech 10, 11. 12. 13, 14. Takto získané hodnoty tlaků se sestaví do tabulek. Při vlestnim měřeni se sondou se potom použije opačného postupu. V předem sestavených tabulkách a pro změřené hodnoty tleků v impulsních vývrtech 10. 11, 12, 13, 14 se neleznou příslušné hodnoty úhlů směru proudu vzdušiny.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Pětiotvorové tiskové čidlo, sestávejte! z tělesa čidla a pěti impulsních trubiček, vyvedených k měřicímu přístroji, u kterého vstupní část tělesa čidla má tvar komolého kužele, přecházejícího ve tvar válce se čtyřmi impulsními vývrty symetricky rozloženými kolem středního impulsního vývrtu, který je vytvořen v podélné ose čidle, vyznečujlcí se tím, že výetupní čáet (6/, tělesa /1/ čidla mé tvar komolého hranolu vytvořeného kolmo na válci vstupní Části /3/ a souměrného podle svislé ro-

   CS 269 239 Bl 3 viny proložené podélnou osou /7/ čidla, přičemž základna /8/ hranolu a jeho čelo /9/ jsou kolmé na osu /7/ a boční stény spolu svírají úhel / beta /, který je menSí než vrcholový úhel /ob alfa / kužele /4/ vstupní části /3/, přitom ve výstupní části /6/ je vytvořeno pět spojovacích vývrtfl /15, 16, 17, 18, 19/ z nichž osy tří spojovacích vývrtů /15, 16, 17/ leží ve svislé rovině souměrnosti tělesa /1/ čidla a osy dalSlch dvou spojovacích vývrtft /18, 19/ v rovině k ni kolmé, přitom jednotlivé spojovací vývrty /15, 16, 17/ jejichž osy leží ve svislé roviné souměrnosti télesa /1/ čidla jsou propojeny kolmo s odpovídajícími impulsními vývrty /10, 14, 11/, jejichž osy leží v téže rovině, přičemž pravý boční spojovací vývrt /18/ je propojen kolmo s pravým impulsním vývrtem /12/ a levý boční spojovací vývrt /19/ je propojen s levým impulsním vývrtem /13/.
2. 2. Pětiotvorové tlakové čidlo podle bodu 1, vyznačující se tím, že osy bočních spojovacích vývrtů /18, 19/ leží v rovině rovnoběžné se základnou /8/ hranolu, přičemž tato rovina prochází současně osou zadního spojovacího vývrtu /17/.