Opublikowano: 16.IX.1968 56063 KI. 42 k, 12/01 MKP G 01 1 Twórca wynalazku: mgr inz. Maciej Burzynski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Maszyn Przeply¬ wowych), Gdansk (Polska) Przyrzad do precyzyjnego pomiaru odchylki cisnienia Przedmiotem wynalazku jest przyrzad do pre¬ cyzyjnego pomiaru odchylek cisnienia, przeznaczo¬ ny do pomiarów statycznych i dynamicznych od¬ chylek cisnienia zdefiniowanych jako róznica war¬ tosci chwilowej cisnienia mierzonego i znanej, stalej, dowolnie obieralnej wartosci cisnienia od¬ niesienia, majacy zastosowanie zwlaszcza do po¬ miarów cisnien w ukladach regulacji hydraulicz¬ nej i pneumatycznej.Znane sa rozwiazania pomiarów odchylek lub pulsacji cisnienia za pomoca czujnika róznicowego i cisnienia odniesienia.Na przyklad wedlug rozwiazan znanego z opisu patentowego amerykanskiego nr 3102 426 cisnienie odniesienia zmienia sie proporcjonalnie do zmian cisnienia mierzonego. W innym rozwiazaniu zna¬ nym na przyklad z opisów patentowych francuskich nr 1 366 140 i nr 1 370 748 cisnienie odniesienia ma wartosc sredniego cisnienia mierzonego, jest zatem blizej nie okreslone i zmienne w czasie.Pomiar odchylki cisnienia wykonany przyrzadem znanym z wyzej wymienionego opisu patentowego amerykanskiego nr 3102 426 moze byc bledny na skutek zmiany cisnienia odniesienia wywolanej drobna nieszczelnoscia lub zmiana temperatury otoczenia. Blad pomiaru rosnie dla przebiegów wolnozmiennych.Wedlug rozwiazan znanych z wyzej wymienio¬ nych opisów patentowych francuskich nr 1 366 140 i nr 1370 748 przy powolnych zmianach cisnienia 10 15 25 30 mierzonego, cisnienie odniesienia „nadaza" za cisnieniem mierzonym i stwierdzona odchylka nie odpowiada rzeczywistej (jest mniejsza).Celem wynalazku jest usuniecie wad znanych rozwiazan i stworzenie takiego przyrzadu, za po¬ moca którego moznaby mierzyc odchylki wolno- zmienne i szybkozmienne.Zasadniczym elementem przyrzadu wedlug wy¬ nalazku jest czujnik do pomiaru róznicy cisnienia.Do kdmory, po jednej stronie tego czujnika, wpro¬ wadza sie cisnienie mierzone, do komory po dru¬ giej stronie tego czujnika przynajmniej czesciowo wypelnionej gazem, doprowadzone jest cisnienie odniesienia. Stalosc cisnienia odniesienia uzyskano przez polaczenie rurociagiem przestrzeni po jednej stronie czujnika do pomiaru róznicy cisnienia z manometrem tlokowo-ciezarowym. Zmiane cisnie¬ nia odniesienia uzyskuje sie przez zmiane obcia¬ zenia manometru tlokowo-ciezarowego. Przy sta¬ lym obciazeniu cisnienie to jest niezmienne i ma charakter wzorca cisnienia.Jesli zastosowany czujnik róznicowy ma charak¬ terystyke proporcjonalna do pewnej granicznej czestosci wymuszen, to przyrzad zbudowany na opisanej zasadzie nadaje sie do pomiarów w tym samym zakresie czestosci.Zdolnosc do pomiarów statycznych i wolno- zmiennnych wynika z niezmiennosci cisnienia od¬ niesienia. Zdolnosc do pomiarów szybkozmiennych, to znaczy zblizonych do czestosci granicznych 56 0633 czujnika do pomiaru róznicy cisnienia, uzyskano dzieki wypelnieniu czesci komory przylaczonej do manometru tlokowo-ciezarowego gazem. Wynika to stad, ze dynamiczne ugiecie elementu sprezy¬ stego czujnika do pomiaru róznicy cisnienia po- 5 woduje mala zmiane objetosci, a zatem i cisnienia gazu, a nie przenosi sie bezposrednio na tlok ma¬ nometru tlokowo-ciezarowego. Aby zmniejszyc wplyw mozliwego rezonansu rurociag laczacy ma¬ nometr tlokowo-ciezarowy z komora zawierajaca 10 gaz musi zapewnic odpowiednio dobrane tlumienie.Przyrzad do precyzyjnego pomiaru odchylki ci- ? snienia wedlug wynalazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat przyrzadu polaczonego 15 z manometrem tlokowo-ciezarowym powietrznym, (nie uwidocznionym na rysunku), przeznaczonego do pomiaru odchylek cisnienia gazu na przyklad powietrza, fig 2 — schemat przyrzadu polaczo¬ nego z manometrem tlokowo-ciezarowym (nie 20 uwidocznionym na rysunku) z ciecza robocza na przyklad olejem przeznaczonego do pomiarów od¬ chylek cisnienia cieczy na przyklad oleju, a fig. 3 — schemat przyrzadu polaczonego z manometrem tlokowo-ciezarowym (nie uwidocznionym na ry- 25 sunku) z ciecza robocza, przeznaczonego do po¬ miarów odchylek cisnienia gazu.Przyrzad do precyzyjnego pomiaru odchylki cis¬ nienia wedlug wynalazku sklada sie z dwóch ko¬ mór, to jest komory cisnienia mierzonego 1 z kroc- 30 cem wlotowym la i komory cisnienia odniesienia 2 oddzielonych od siebie czujnikiem 3 do pomiaru róznicy cisnienia. Element sprezysty czujnika 3 na przyklad membrana, mieszek itp. podlega zatem dzialaniu róznicy cisnien — cisnienia mierzonego 35 i cisnienia odniesienia. Cisnienie odniesienia stabi¬ lizowane przez znany manometr tlokowo-ciezaro¬ wy doprowadzone jest rurociagiem 5. Komora cis¬ nienia odniesienia 2 wypelniona jest przynajmniej czesciowo gazem, który spelnia role „poduszki po- 40 wietrznej". Objetosc zajmowana przez gaz jest dobrana w ten sposób, ze zmiana cisnienia w ko¬ morze 2 wywolana dynamicznym ugieciem elemen¬ tu sprezystego czujnika 3 daje znany, pomijamy blad. 45 Tlumienie zapewnic mozna badz droga doboru srednicy i dlugosci rurociagu 5, badz przez spec¬ jalny element dlawiacy na przyklad zawór,, zwezke itp. wstawiony w dogodnym miejscu rurociagu 5. 4 W przyrzadach, w których komora 2 wypelnio¬ na jest czesciowo ciecza (na przyklad olejem), a czesciowo gazem oba te czynniki mozna oddzie¬ lic wiotka przepona 6 celem zmniejszenia dyfuzji gazu do cieczy, pienienia sie cieczy, lub dowolnego przemieszczenia cieczy w komorze 2. Nie miesza¬ nie sie faz cieklej i gazowej w trakcie wlaczania przyrzadu do ruchu umozliwiaja rozwiazania po¬ kazane na rysunku fig. 2 i fig. 3.Celem zabezpieczenia czujnika róznicowego 3 przed ewentualnym przeciazeniem w czasie- wla¬ czania ukladu pomiarowego — przewidziany jest zawór 4, za pomoca którego laczy sie ze soba ko¬ more cisnienia mierzonego 1 z komora cisnienia odniesienia 2. W tym przypadku w grzybku zawo¬ ru 4 wbudowany jest czujnik róznicowy 3, przy czym zespól ten jest usytuowany wspólosiowo z komora cisnienia mierzonego 1 i króccem wloto¬ wym. Rozwiazanie takie upraszcza konstrukcje korpusu przyrzadu i zapewnia korzystne ksztalty czesci wlotowej. PL