Opublikowano: 31.VII.1968 55889 KI. 42 k, 12/02 MKP G011 43/°O SIBLIOTEKA Twórca wynalazku: inz. Andrzej Kiernozyeki Wlaseiciel patentu: Instytut Automatyki Systemów Energetycznych, Wroclaw (Polska) Glowica wysokocisnieniowa czujnika róznicowego i Przedmiotem wynalazku jest glowica do czujnika róznicowego stosowanego przy zdalnym wskazywa¬ niu róznicy cisnien w rurociagach, nadajaca sie szczególnie do wysokich cisnien statycznych przy malych zakresach pomiarowych. 5 Glowica wysokocisnieniowa wytrzymuje wysokie przeciazenia dochodzace do 400 ata, a jej szczególna zaleta jest odpornosc na uderzeniowy wzrost cis¬ nienia oraz mozliwosc jej zastosowania w ukla¬ dach, w których przeplyw wystepuje raz w jednym, 10 raz w drugim kierunku.Dotychczas do wskazywania róznicy cisnien w ru¬ rociagach stosuje sie czujniki z komora Bartona, których konstrukcja polega na zastosowaniu ukla¬ du kilku membran, sterujacych automatycznie wew- 15 netrznym ukladem zaworów. Konstrukcja ta jest skomplikowana i droga, a w przypadkach gwaltow¬ nych przeciazen — zawodna.Przedstawionych wyzej wad nie ma glowica wy¬ sokocisnieniowa czujnka róznicowego o konstruk- 20 cji "wedlug wynalazku.Istota wynalazku polega na zastosowaniu szczel¬ nej, wypelnionej ciecza manometryczna komory ograniczonej dwustronnie elementami sprezystymi, z jednej strony mieszkiem sprezystym, a z drugiej 25 strony — plaska przepona sprezysta, która przegra¬ dza czujnik na dwie przestrzenie, w których wy¬ stepuja rózne cisnienia.Ponadto glowica wedlug wynalazku uzupelnia znane w swej istocie jednostronne ograniczenie 30 sprezystego ugiecia przepony, przez zastosowanie dwustronnego zabezpieczenia sprezystego ugiecia przepony. Ograniczenie wystepuje w postaci po¬ przecznej scianki w korpusie glowicy z jednej stro¬ ny i krazka ksztaltowego z drugiej strony, przy czym w sciance i w krazku wykonane sa wloskowa- te otworki, a powierzchnie stykowe scianki i kraz¬ ka z przepona zapewniaja przyleganie ugietej prze¬ pony na calej powierzchni.Element sprezysty glowicy w postaci mieszka po¬ laczony jest z rdzeniem przetwornika indukcyjnego, dzieki któremu mozliwe jest uzyskanie odpowied¬ niego sygnalu elektrycznego, wykorzystywanego w automatycznej regulacji. Sygnal ten proporcjonalny jest do róznicy cisnien, a tym samym do ugiecia mieszka i przemieszczenia rdzenia.Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest na rysun¬ ku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy usytuowania i wspóldzialania glowicy z czujnikiem wlaczonym do rurociagu a fig. 2 — glowice wyso¬ kocisnieniowa w przekroju podluznym.Korpus 1 glowicy wysokocisnieniowej polaczony jest szczelnie od góry z pokrywa 2, a od dolu — z podstawa 4. Pokrywa 2 osloniety jest przetwornik indukcyjny 3 z przesuwnym rdzeniem uwidocznio¬ ny schematycznie na fig. 1, majacy za zadanie prze¬ twarzanie przesuniec rdzenia w sygnaly elektrycz¬ ne.Z pokrywy 2 i z podstawy 4 wyprowadzone sa rurki impulsowe 5, 6, laczace czujnik z rurocia- 55 88955 889 3 giem 7. Rurka impulsowa 5 polaczona jest z ruro¬ ciagiem 7 przed zwezka 8 po stronie wyzszego cis¬ nienia, a rurka impulsowa 6 polaczona jest z ruro¬ ciagiem 7 za zwezka 8, po stronie nizszego cisnie¬ nia. Kierunek przeplywu podczas normalnej pracy 5 rurociagu 7 oznaczony jest strzalka (fig. 1).Wewnatrz korpusu 1 glowicy wysokocisnieniowej, w górnej jego czesci wkrecona jest oslona 9, w któ¬ rej umieszczony jest mieszek sprezysty 10 z górnym uchwytem 11 i dolnym uchwytem 12. Na uchwyt io 11 nakrecony jest pierscien 13, o który od dolu opie¬ ra sie sprezyna glówna 14 i od góry sprezyna po¬ mocnicza 15. Do regulacji wstepnego naciagu tych sprezyn sluzy nakretka 16. Oslona 9 dociska uch¬ wyt 12 szczelnie do górnej powierzchni poprzecznej 15 scianki 17 korpusu 1, co zapewnia wymagana szczel¬ nosc polaczenia.Do dolnej powierzchni poprzecznej scianki 17 za pomoca krazka ksztaltowego 18 docisnieta jest szczelnie na calym obwodzie okragla plaska przepo- 20 na sprezysta 19. Zarówno scianki 17 korpusu 1, jak i krazek ksztaltowy 18 od strony przepony sa tak uksztaltowane, ze przy calkowitym ugieciu przepo¬ ny zapewniaja przyleganie jej na calej jej po¬ wierzchni. 23 Krazek ksztaltowy 18 dociskany jest szczelnie do korpusu 1 nakretka 20, zabezpieczona przed samo¬ czynnym odkreceniem sie przeciwnakretka 21. Od dolu przelotowy otwór nakretki 20 zamkniety jest za pomoca elastycznego gumowego krazka 22. 3Q W poprzecznej sciance 17 korpusu 1 craz w kraz¬ ku ksztaltowym 18 wykonane sa wloskowate otwor¬ ki 23, umozliwiajace przeplyw cieczy, która wypel¬ nione sa komory wewnatrz sprezystego mieszka 10 i nad przepona 19 oraz pod przepona 19 i w otwo- 35 rze przelotowym nakretki 20. Srednice otworków 23 sa tak male, ze przy maksyma nym wzroscie cisnie¬ nia nie nastapi przebicie cienkiej przepony 19.W bocznej sciance korpusu 1 umieszczony jest otwór, zamykany szczelnie korkiem 24, umozliwiaja- 4Q cy po wykreceniu korka na napelnianie ciecza ma- nometryczna przestrzeni nad przepona 19 i wew¬ natrz mieszka 10.Dzialanie glowicy wysokocisnieniowej wedlug wy- - nanazku jest nastepujace.Prz}' przeplywie cieczy w rurociagu 7 w kierun¬ ku zgodnym ze strzalka (fig. 1) w rurkach impulso¬ wych 5, 6 wystepuje róznica cisnien.Podczas normalnej pracy ukladu cisnienie w rur¬ ce impulsowej 5 jest wyzsze od cisnienia w rurce 50 impulsowej 6.Cisnienie, równe róznicy cisnienia wyzszego i nizszego, sprawia, ze na mieszek sprezysty 10 dzia¬ la sila powodujaca ugiecie mieszka 10 wraz ze spre¬ zyna 14 ku dolowi. Wraz z ugieciem mieszka 10 55 zostaje przemieszczany, przesuwny rdzen przetwor¬ nika indukcyjnego 3 dzieki jego polaczeniu z trzpie¬ niem 25.Znajdujaca sie wewnatrz mieszka 10 ciecz mano¬ metryczna przeplywa przez wloskowate otworki 23 60 w sciance 17 korpusu 1 do przestrzeni nad przepo¬ na 19. Wzrastajaca ilosc cieczy w przestrzeni nad przepona 19 powoduje ugiecie jej ku dolowi. W przypadku dalszego wzrostu cisnienia po przekro¬ czeniu ¦ zakresu cisnienia mierniczego ugieta sprezy- 65 45 scie przepona 19 na calej swojej powierzchni przyl¬ gnie do ksztaltowej powierzchni krazka 18.Równoczesnie z uginaniem sie przepony 19 ku do- " lowi poprzez otworki 23 krazka ksztaltowego 18 nastepuje wypychanie cieczy spod przepony 19 do przestrzeni w nakretce 20, ograniczonej elastycz¬ nym krazkiem gumowym 22. Postepujacy dalej wzrost cisnienia do maksimum wytrzymalosci czuj¬ nika spowoduje, ze w zamknietej przestrzeni miesz¬ ka 10 i nad przepona 19 wytworzy sie przeciwcis- nienie#o takiej samej wartosci, jak cisnienie dzia¬ lajace z zewnatrz, co skutecznie zabezpiecza ele¬ menty sprezyste przed zniszczeniem.Przy uderzeniowym wzroscie cisnienia dzialanie glowicy jest takie same, przy czym wloskowate otworki 23, przez które przeplywa ciecz spelniaja dodatkowo zadanie tlumika uderzenia i szybkosci przeplywu.Przy zmianie kierunku przeplywu cieczy w ruro¬ ciagu 7, na przyklad w czasie awarii, wyzsze cisnie¬ nie wystapi po stronie rurki impulsowej 6.Cisnienie to wystepujace od strony podstawy 4 sprawia ze na przepone 19 dziala sila powodujaca uginanie sie przepony 19 ku górze. Uginajaca sie przepona 19 wypycha ciecz znajdujaca sie nad nia do przestrzeni mieszka 10 przez wloskowate otwo¬ ry 23.Na skutek wzrostu, ilosci cieczy w przestrzeni mieszka, mieszek sprezysty 10 rozciaga sie ku gó¬ rze i poprzez trzpien 25 przesuwa rdzen przetwor¬ nika indukcyjnego 3.Dalszy wzrost cisnienia, przekraczajacy zakres mierniczy, spowoduje, ze przepona 19 przylgnie do ksztaltowej powierzchni scianki 17 korpusu 1, a dal¬ szy wzrost cisnienia do maksimum wytrzymalosci czujnika przejmuje przepona 19, zabezpieczajac przed rozerwaniem mieszek 10.Po wyrównaniu sie cisnien w rurkach impulso¬ wych 5 i 6, pod wplywem dzialania sprezyn 14, 15 nastepuje powrót elementów sprezystych oraz rdze¬ nia przetwornika indukcyjnego 3 do stanu wyjscio¬ wego i glowica wysokocisnieniowa ponownie przy¬ gotowana jest do wskazywania róznicy cisnien. PL