RU133608U1

RU133608U1 - DEVICE FOR MEASURING PRESSURE IN A HYDRAULIC DRIVE OR A PNEUMATIC DRIVE

Info

Publication number: RU133608U1
Application number: RU2013110339/28U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Зорин; Алексей Никифорович Максименко; Игорь Вадимович Лесковец; Дмитрий Владимирович Бездников; Виктор Владимирович Кутузов
Original assignee: Владимир Александрович Зорин; Алексей Никифорович Максименко; Игорь Вадимович Лесковец; Дмитрий Владимирович Бездников; Виктор Владимирович Кутузов
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2013-10-20

Abstract

Устройство для измерения давления в гидроприводе или в пневмоприводе, содержащее корпус, контактирующий с гибким трубопроводом, и измерительный элемент, отличающееся тем, что в нем корпус выполнен в виде проушин и установлен на поверхности гибкого трубопровода, а измерительный элемент выполнен в виде преобразователя перемещений, установленного в корпусе с возможностью обеспечения передачи деформации гибкого трубопровода, возникающей под действием давления рабочего тела и соединенного с корпусом посредством прижимного устройства, при этом преобразователь перемещений выполнен в виде датчика деформации или датчика усилия.A device for measuring pressure in a hydraulic actuator or in a pneumatic actuator, comprising a housing in contact with the flexible pipe, and a measuring element, characterized in that the housing is made in the form of eyes and mounted on the surface of the flexible pipe, and the measuring element is made in the form of a displacement transducer installed in the housing with the possibility of transmitting the deformation of the flexible pipe arising under the action of the pressure of the working fluid and connected to the housing by means of a clamping device, etc. and this displacement transducer is made in the form of a deformation sensor or a force sensor.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для измерения давления в гидравлических и в пневматических приводах.The proposed utility model relates to the field of measurement technology and can be used to measure pressure in hydraulic and pneumatic drives.

Известно устройство определения давления - манометр, который включается в разрыв резьбовых или фланцевых соединений «труба - рукав высокого давления» через быстросъемные переходники (МДС 12-20.2004. Механизация строительства. Организация диагностирования строительных и дорожных машин. Диагностирование гидроприводов. - М., 2004, 30 с).A known device for determining pressure - pressure gauge, which is included in the rupture of threaded or flange joints "pipe - sleeve high pressure" through quick-detachable adapters (MDS 12-20.2004. Mechanization of construction. Organization of diagnosis of construction and road machines. Diagnosis of hydraulic drives. - M., 2004, 30 s).

Особенностью известного устройства является то, что каждый раз при его подключении в гидросистему или в пневмосистему нарушается ее герметичность, а также процесс измерения давления с помощью манометра достаточно трудоемок.A feature of the known device is that every time it is connected to the hydraulic system or to the pneumatic system, its tightness is violated, as well as the process of measuring pressure using a manometer is quite laborious.

Наиболее близким к предложенному устройству техническим решением, является устройство, служащее для реализации способа измерения давления, содержащее корпус в виде струбцины, контактирующий с трубопроводом через измерительный элемент (М. Кл³ G01L 9/08 заявка на изобретение SU 1290112 А1, от 12.04.1985 г.. опубл. БИ №6, 15.02.1987 г.).Closest to the proposed device, the technical solution is a device that serves to implement a pressure measurement method, comprising a clamp housing in contact with the pipeline through the measuring element (M. Cl ³ G01L 9/08 application for invention SU 1290112 A1, from 12.04.1985 published by BI No. 6, 02.15.1987).

Для этого устройства характерна сложность конструкции и большая трудоемкость подготовительных работ по его монтажу на трубопроводе, а также малая точность измерения давления из-за наличия пружины, которая прижимает датчик давления к трубопроводу совместно с гайкой и упорами. Также следует отметить сложность установки на «ноль» и тарировки предлагаемого устройства в связи с несовершенством и не универсальностью прижимной струбцины и пружины, которая не позволяет контролировать первоначальное усилие прижатия датчика давления к трубопроводам разного диаметра.This device is characterized by the complexity of the design and the great complexity of the preparatory work for its installation in the pipeline, as well as the low accuracy of pressure measurement due to the presence of a spring, which presses the pressure sensor to the pipeline together with the nut and stops. It should also be noted the difficulty of setting to “zero” and calibration of the proposed device due to the imperfection and not universality of the clamping clamp and spring, which does not allow you to control the initial pressure of the pressure sensor to pipelines of different diameters.

Достигаемым при использовании предлагаемой полезной модели техническим результатом является повышение точности измерения давления, упрощение установки на «ноль» и тарировки устройства.Achievable when using the proposed utility model, the technical result is to increase the accuracy of pressure measurement, simplifying the installation to "zero" and calibration of the device.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения давления в гидроприводе или в пневмоприводе, содержащем корпус, контактирующий с гибким трубопроводом и измерительный элемент, корпус выполнен в виде проушин и установлен на поверхности гибкого трубопровода, а измерительный элемент выполнен в виде преобразователя перемещений, установленного в корпусе с возможностью обеспечения передачи деформации гибкого трубопровода, возникающей под действием давления рабочего тела и соединенного с корпусом посредством прижимного устройства, при этом преобразователь перемещений выполнен в виде датчика деформации или датчика усилия.The technical result is achieved by the fact that in a device for measuring pressure in a hydraulic actuator or in a pneumatic actuator containing a housing in contact with a flexible pipe and a measuring element, the housing is made in the form of eyes and mounted on the surface of the flexible pipe, and the measuring element is made in the form of a displacement transducer installed in the housing with the possibility of transmitting the deformation of the flexible pipe arising under the action of pressure of the working fluid and connected to the housing by means of a clamp the first device, wherein the movement converter is designed as a strain gauge or force sensor.

Выполнение корпуса в виде проушин, установленного на цилиндрической поверхности трубопровода, позволяет обеспечить простоту монтажа измерительного элемента в любой нужной точке на гибком трубопроводе, а также возможность регулировки прижимного усилия, с которым измерительный элемент прижимается к поверхности гибкого трубопровода с помощью передачи «винт-гайка».The execution of the case in the form of eyes mounted on a cylindrical surface of the pipeline, allows for ease of installation of the measuring element at any desired point on the flexible pipe, as well as the ability to adjust the clamping force with which the measuring element is pressed against the surface of the flexible pipe using a screw-nut transmission .

Выполнение измерительного элемента в виде преобразователя перемещений, установленного в корпусе с возможностью передавать деформацию гибкого трубопровода, возникающую под действием давления рабочего тела, и соединенного с корпусом посредством прижимного устройства позволяет снимать текущие значения и преобразовывать деформацию на поверхности гибкого трубопровода в сигнал, удобный для дальнейшего анализа. Конструкции и типоразмеры датчиков позволяют воспринимать большие усилия, возникающие во время работы гидропривода машины.The implementation of the measuring element in the form of a displacement transducer installed in the housing with the ability to transmit the deformation of the flexible pipe arising under the action of the pressure of the working fluid and connected to the body by means of a clamping device allows you to take current values and convert the deformation on the surface of the flexible pipe into a signal convenient for further analysis . The designs and sizes of the sensors make it possible to absorb the great forces arising during the operation of the hydraulic drive of the machine.

Использование в качестве преобразователя перемещений датчика деформации или датчика усилия обеспечивает возможность монтажа этих устройств с предварительным натягом, который необходим для того чтобы датчики воспринимали все перепады давления внутри гибкого трубопровода, вследствие динамичности процессов работы гидроприводов и пневмоприводов.The use of a strain gauge or a force gauge as a displacement transducer provides the possibility of mounting these devices with a preload, which is necessary for the sensors to perceive all pressure drops inside the flexible pipeline, due to the dynamic processes of hydraulic drives and pneumatic drives.

Таким образом, предлагаемое устройство просто в изготовлении и требует минимальной трудоемкости работ при одновременном обеспечении возможности замера давления в действующем гидроприводе без нарушения его герметичности.Thus, the proposed device is simple to manufacture and requires minimal laboriousness while ensuring the possibility of measuring pressure in the current hydraulic actuator without violating its tightness.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена схема устройства для измерения давления с датчиком усилия, на фиг. 2 - схема устройства с преобразователем перемещений в виде датчика деформации.The proposed device is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is a diagram of a pressure measuring device with a force sensor; FIG. 2 is a diagram of a device with a displacement transducer in the form of a deformation sensor.

Предлагаемая полезная модель состоит из корпуса 1 в виде проушин, монтируемого на цилиндрической поверхности гибкого трубопровода 2, преобразователя перемещений 3, входящего в контакт с гибким трубопроводом 2 посредством прижимного устройства 4 с регулировочным элементом в виде винтовой пары 5. Измерительный элемент может быть выполнен в виде датчика усилия (на чертеже не показано), либо в виде датчика деформации, который состоит из индикатора часового типа 6 и измерительного наконечника 7 и устанавливается на гибком трубопроводе 2 посредством болтового соединения 8.The proposed utility model consists of a housing 1 in the form of eyes mounted on a cylindrical surface of a flexible pipe 2, a displacement transducer 3, which comes into contact with a flexible pipe 2 by means of a clamping device 4 with an adjustment element in the form of a screw pair 5. The measuring element can be made in the form a force sensor (not shown in the drawing), or in the form of a deformation sensor, which consists of a dial indicator 6 and a measuring tip 7 and is installed on a flexible pipe 2 via 8 vom bolting.

Предлагаемая полезная модель функционирует следующим образом.The proposed utility model operates as follows.

При применении в качестве преобразователя перемещений датчика усилия измерительный элемент 3 (тензометрический датчик сжатия) устанавливается в проушинах корпуса 1, который располагается на поверхности гибкого трубопровода 2 с натягом, обеспечивающим совместные радиальные деформации наружной стенки гибкого трубопровода 2 и измерительного элемента 3 при всех перепадах рабочего давления. Натяг обеспечивается с помощью прижимного устройства 4. В корпусе 1 предусмотрено отверстие для монтажа в нем датчика сжатия и присоединения к нему кабеля (на чертеже не показано). Конструкция корпуса 1 обеспечивает возможность регулировки натяга, с которым измерительный элемент 3 прижимается к поверхности трубопровода 2. Регулировка производится с помощью винтовой пары 5.When using a force sensor as a displacement transducer, the measuring element 3 (strain gauge compression sensor) is installed in the eyes of the housing 1, which is located on the surface of the flexible pipe 2 with an interference fit, which ensures joint radial deformations of the outer wall of the flexible pipe 2 and the measuring element 3 for all differences in operating pressure . An interference fit is provided using the clamping device 4. In the housing 1 there is a hole for mounting a compression sensor in it and attaching a cable to it (not shown in the drawing). The design of the housing 1 provides the ability to adjust the interference with which the measuring element 3 is pressed against the surface of the pipeline 2. Adjustment is made using a screw pair 5.

Измерение давления в гибком трубопроводе 2 осуществляется определением величины воздействия (усилия), действующего со стороны, предварительно сжатого гибкого трубопровода 2, на измерительный элемент 3. Далее к трубопроводу 2 подводится среда измеряемого давления. По величине выходного сигнала измерительного элемента (выходного напряжения датчика - «U») можно судить о величине давления в трубопроводе 2.The pressure measurement in the flexible pipe 2 is carried out by determining the magnitude of the impact (force) acting on the side of the pre-compressed flexible pipe 2 on the measuring element 3. Next, the medium of the measured pressure is supplied to the pipe 2. By the magnitude of the output signal of the measuring element (the output voltage of the sensor is “U”), one can judge the pressure in the pipeline 2.

Градуировка производится с учетом того, что при изменении давления в трубопроводе 2 происходит увеличение его диаметра, а также сжатие измерительного элемента 3. При градуировке в процессе изменения (увеличения) давления в трубопроводе 2 с помощью имеющегося на насосной станции контрольного манометра (на чертеже не показано) определяется значение давления и с помощью измерительного элемента 3 замеряется изменение (увеличение) усилия на поверхности трубопровода 2, соответствующего увеличению давления на выбранный шаг его нарастания.Calibration is carried out taking into account the fact that when the pressure in the pipeline 2 changes, its diameter increases, and the measuring element 3 is compressed. When calibrating, the pressure in the pipe 2 is changed (increased) using the control manometer available at the pump station (not shown in the drawing ) the pressure value is determined and, using the measuring element 3, the change (increase) in the force on the surface of the pipeline 2 is measured, which corresponds to an increase in pressure by the selected step of its increase.

При применении в качестве преобразователя перемещения датчика деформации устройство функционирует следующим образом.When used as a displacement transducer of a deformation sensor, the device operates as follows.

Преобразователь перемещения 3 с индикатором часового типа 6 устанавливают на поверхности гибкого трубопровода 2 таким образом, что его наконечник 7 плотно прилегает к наружной поверхности трубопровода 2, тем самым обеспечиваются совместные радиальные деформации наружной стенки трубопровода 2 и измерительного наконечника 7 индикатора 6 при всех перепадах рабочего давления.A displacement transducer 3 with a dial gauge 6 is mounted on the surface of the flexible pipe 2 so that its tip 7 fits snugly against the outer surface of the pipe 2, thereby ensuring joint radial deformations of the outer wall of the pipe 2 and the measuring tip 7 of the indicator 6 for all differences in operating pressure .

Контакт обеспечивается с помощью прижимного устройства 4. Конструкция корпуса 1 в виде кронштейна обеспечивает обеспечивает возможность регулировки положения наконечника индикатора (при помощи передачи винт-гайка), располагающегося на поверхности трубопровода 2.The contact is provided using the clamping device 4. The design of the housing 1 in the form of a bracket provides the ability to adjust the position of the indicator tip (using a screw-nut transmission) located on the surface of the pipeline 2.

Таким образом, предлагаемое устройство с небольшой трудоемкостью монтажа и простотой реализации предлагаемой конструкции позволит простыми средствами измерять давление (перепад давления) в действующем гидроприводе или в пневмоприводе без нарушения его герметичности, а также позволяет обеспечить возможность измерения давления без нарушения целостности трубопровода и без нарушения герметичности гидросистемы или пневмосистемы при одновременном сокращении трудоемкости процесса измерения давления в гидросистемах или пневмосистемах при диагностировании их технического состояния.Thus, the proposed device with a small installation complexity and ease of implementation of the proposed design will allow simple means to measure the pressure (differential pressure) in the existing hydraulic actuator or in the pneumatic actuator without violating its tightness, and also allows for the possibility of measuring pressure without violating the integrity of the pipeline and without violating the tightness of the hydraulic system or pneumatic systems while reducing the complexity of the process of measuring pressure in hydraulic systems or pneumatic systems when diagnosing their technical condition.

Claims

A device for measuring pressure in a hydraulic actuator or in a pneumatic actuator, comprising a housing in contact with the flexible pipe, and a measuring element, characterized in that the housing is made in the form of eyes and mounted on the surface of the flexible pipe, and the measuring element is made in the form of a displacement transducer installed in the housing with the possibility of transmitting the deformation of the flexible pipe arising under the action of the pressure of the working fluid and connected to the housing by means of a clamping device, etc. and this displacement transducer is made in the form of a deformation sensor or a force sensor.