RU140862U1 - MEASURING TRANSMITTER OF LINEAR AND ANGULAR ACCELERATIONS - Google Patents

MEASURING TRANSMITTER OF LINEAR AND ANGULAR ACCELERATIONS Download PDF

Info

Publication number
RU140862U1
RU140862U1 RU2013157137/28U RU2013157137U RU140862U1 RU 140862 U1 RU140862 U1 RU 140862U1 RU 2013157137/28 U RU2013157137/28 U RU 2013157137/28U RU 2013157137 U RU2013157137 U RU 2013157137U RU 140862 U1 RU140862 U1 RU 140862U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
nozzles
damper
linear
supply line
Prior art date
Application number
RU2013157137/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Вадимович Голубовский
Николай Алексеевич Симанин
Сергей Геннадьевич Прохоров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет"
Priority to RU2013157137/28U priority Critical patent/RU140862U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU140862U1 publication Critical patent/RU140862U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Измерительный преобразователь линейных и угловых ускорений, содержащий корпус, в котором между соосно расположенными соплами размещена подвижная инерционная заслонка, сопла через постоянные дроссели подключены к линии подвода рабочей среды, измерительные камеры сопл линиями управляющего сигнала соединены с исполнительным элементом, корпус имеет линию отвода рабочей среды, заслонка удерживается в центре корпуса пружинами, а положение сопл вдоль оси чувствительности можно регулировать, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в корпусе выполнена центральная расточка, соединенная с линией подвода рабочей среды и образующая с заслонкой радиальную гидравлическую опору.A linear and angular acceleration measuring transducer comprising a housing in which a movable inertial damper is located between coaxially arranged nozzles, nozzles are connected through a constant orifice to the medium supply line, nozzle measuring chambers are connected to the actuating element by the control signal lines, the housing has a medium discharge line, the damper is held in the center of the housing by springs, and the position of the nozzles along the sensitivity axis can be adjusted, characterized in that, in order to increase the sensitivity In order to measure the accuracy and accuracy of measurement, a central bore is made in the housing, connected to the supply line of the working medium and forming a radial hydraulic support with a damper.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для измерения и контроля линейных и угловых ускорений в системах автоматического регулирования приводов промышленного оборудования.The utility model relates to measuring technique and is intended to measure and control linear and angular accelerations in automatic control systems of industrial equipment drives.

Известен измерительный преобразователь ускорений (акселерометр), содержащий корпус, в котором между соосно закрепленными соплами размещена подвижная инерционная заслонка, сопла через постоянные дроссели подключены к линии подвода рабочей среды, измерительные камеры сопл соединены с соответствующими линиями выходного сигнала, корпус имеет линию отвода рабочей среды, а заслонка находится во взвешенном состоянии за счет ее обтекания встречными потоками рабочей средой со стороны сопл [1].Known acceleration measuring transducer (accelerometer), comprising a housing in which a movable inertial shutter is placed between coaxially fixed nozzles, nozzles are connected to the supply line of the working medium through constant throttles, the measuring chambers of the nozzles are connected to the corresponding output signal lines, the body has a working line of the working medium, and the damper is in suspension due to its flow around the oncoming flows by the working medium from the nozzle side [1].

Данный преобразователь имеет низкую чувствительность и точность измерений, так как заслонка находится в неустойчивом положении относительно оси сопл.This transducer has low sensitivity and measurement accuracy, since the valve is in an unstable position relative to the axis of the nozzles.

Известен также измерительный преобразователь ускорений, содержащий корпус, в котором между соосно закрепленными соплами размещена подвижная инерционная заслонка, сопла через постоянные дроссели подключены к линии подвода рабочей среды, измерительные камеры сопл линиями управляющего сигнала соединены с исполнительным элементом, корпус имеет линию отвода рабочей среды, а заслонка находится во взвешенном состоянии за счет сил взаимодействия соосных кольцевых магнитов, закрепленных на корпусе и на концах заслонки, и направленных в сторону геометрического центра корпуса [2].An acceleration measuring transducer is also known, comprising a housing in which a movable inertial damper is placed between coaxially fixed nozzles, nozzles are connected through a constant orifice to the medium supply line, nozzle measuring chambers are connected to the actuating element by control signal lines, the housing has a working medium outlet line, and the damper is in suspension due to the forces of interaction of coaxial ring magnets mounted on the housing and at the ends of the damper and directed to the side onu of the geometric center of the body [2].

Недостатком данного преобразователя является низкая чувствительность и точность измерений, так как заслонка находится в неустойчивом положении относительно оси сопл.The disadvantage of this Converter is the low sensitivity and accuracy of measurements, since the valve is in an unstable position relative to the axis of the nozzles.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является измерительный преобразователь линейных и угловых ускорений, содержащий корпус, в котором между соосно расположенными соплами размещена подвижная инерционная заслонка, сопла через постоянные дроссели подключены к линии подвода рабочей среды, измерительные камеры сопл линиями управляющего сигнала соединены с исполнительным элементом, корпус имеет линию отвода рабочей среды, заслонка удерживается в центре корпуса пружинами, а положение сопл вдоль оси чувствительности можно регулировать [3].The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed device is a linear and angular acceleration measuring transducer, comprising a housing in which a movable inertial shutter is placed between coaxially arranged nozzles, nozzles are connected to the medium supply line through constant chokes, and nozzle measuring chambers are controlled by signal lines connected to the actuating element, the housing has a line for discharging the working medium, the damper is held in the center of the housing by springs, and the position e nozzles along the sensitivity axis can be adjusted [3].

Недостатком рассматриваемого преобразователя является низкая чувствительность и точность измерений, причиной чего является наличие сил сухого трения между инерционной заслонкой и корпусом чувствительного элемента.The disadvantage of this converter is the low sensitivity and accuracy of the measurements, the reason for which is the presence of dry friction forces between the inertial damper and the housing of the sensing element.

Сила сухого трения заслонки о стенки корпуса возникает вследствие радиальной неуравновешенности сил, действующих на заслонку, в результате несоосного расположения заслонки относительно корпуса, а также неправильности геометрических форм заслонки и отверстия в корпусе.The dry friction force of the shutter against the wall of the housing occurs due to the radial imbalance of forces acting on the shutter, as a result of the misaligned position of the shutter relative to the housing, as well as irregular geometric shapes of the shutter and the hole in the housing.

Работа преобразователя возможна только при возникновении ускорений, обеспечивающих силы инерции, превышающие по величине силы трения на заслонке. Последнее условие ограничивает область применения устройства.The operation of the converter is possible only with the occurrence of accelerations providing inertia forces exceeding the friction force on the damper. The last condition limits the scope of the device.

Целью полезной модели является повышение чувствительности и точности измерения линейных и угловых ускорений объекта.The purpose of the utility model is to increase the sensitivity and accuracy of measuring linear and angular accelerations of an object.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе выполнена центральная расточка, соединенная с линией подвода рабочей среды и образующая с заслонкой радиальную гидравлическую опору.This goal is achieved by the fact that a central bore is made in the housing, connected to the supply line of the working medium and forming a radial hydraulic support with a damper.

Сравнение заявленного устройства с прототипом показывает, что имеет место наличие новых деталей и функциональных связей между ними.Comparison of the claimed device with the prototype shows that there is a presence of new parts and functional connections between them.

Новой деталью является радиальная гидравлическая опора, образованная заслонкой и центральной расточкой корпуса, соединенной с линией подвода рабочей среды.A new feature is a radial hydraulic support formed by a damper and a central bore of the housing connected to the supply line of the working medium.

Новые функциональные связи: рабочая среда, подведенная с избыточным давлением в центральную расточку корпуса преобразователя, создает равномерно распределенную по цилиндрической поверхности центрирующую силу, удерживающую заслонку на оси чувствительности; жидкость, проходящая из центральной расточки в сливные полости преобразователя через радиальные зазоры между корпусом и заслонкой, предотвращает возникновение сухого трения.New functional connections: the working medium, supplied with excess pressure to the central bore of the transducer housing, creates a centering force evenly distributed over the cylindrical surface that holds the shutter on the sensitivity axis; the fluid passing from the central bore into the drain cavity of the transducer through the radial clearances between the body and the shutter prevents dry friction.

Наличие радиальной гидравлической опоры повышает чувствительность и точность измерения линейных и угловых ускорений объекта.The presence of a radial hydraulic support increases the sensitivity and accuracy of measuring linear and angular accelerations of the object.

Конструктивная схема измерительного преобразователя линейных и угловых ускорений показана на фиг. 1.A structural diagram of a linear and angular acceleration measuring transducer is shown in FIG. one.

Измерительный преобразователь линейных и угловых ускорений, содержит корпус 1, в котором между соосно расположенными соплами 2 и 3 размещена подвижная инерционная заслонка 4, сопла через постоянные дроссели 5 и 6 подключены к линии 7 подвода рабочей среды, измерительные камеры сопл линиями 8 и 9 управляющего сигнала соединены с исполнительным элементом 10, корпус имеет линию 11 отвода рабочей среды, заслонка удерживается в центре корпуса пружинами 12 и 13, а положение сопл вдоль оси чувствительности X-X можно регулировать.The linear and angular acceleration measuring transducer comprises a housing 1, in which a movable inertial damper 4 is placed between the coaxially located nozzles 2 and 3, the nozzles are connected to the working medium supply line 7 through constant chokes 5 and 6, and the nozzle measuring chambers are connected with the control signal lines 8 and 9 connected to the actuating element 10, the housing has a line 11 for discharging the working medium, the shutter is held in the center of the housing by springs 12 and 13, and the position of the nozzles along the sensitivity axis XX can be adjusted.

В корпусе выполнена центральная расточка 14, соединенная с линией 7 подвода рабочей среды и образующая с заслонкой 4 радиальную гидравлическую опору. Жидкость из центральной расточки 14 проходит в сливные полости преобразователя и далее в линию 11 отвода рабочей среды через радиальные зазоры между корпусом и заслонкой, что исключает сухое трение между ними.In the housing, a central bore 14 is made, connected to the line 7 for supplying a working medium and forming a radial hydraulic support with a damper 4. The fluid from the central bore 14 passes into the drain cavities of the transducer and then to the line 11 for discharging the working medium through radial gaps between the housing and the shutter, which eliminates dry friction between them.

Измерительный преобразователь линейных и угловых ускорений работает следующим образом.The measuring Converter linear and angular accelerations works as follows.

В исходном положении, когда силы инерции в направлении оси чувствительности X-X отсутствуют, рабочая среда (жидкость) из линии 7 подвода поступает через постоянные дроссели 5 и 6 в измерительные камеры сопл 2 и 3, а затем, пройдя сопротивления в виде зазоров между торцами сопл и заслонки 4, по линии 11 отвода рабочей среды сливается в бак. Инерционная заслонка находится в равновесии, занимая симметричное положение в центре корпуса, под действием сил центрирующих пружин 12 и 13. Это приводит к созданию одинаковых сопротивлений истечению рабочей жидкости из сопл и равенству давлений в измерительных камерах.In the initial position, when there are no inertia forces in the direction of the sensitivity axis XX, the working medium (liquid) from the supply line 7 enters through the constant chokes 5 and 6 into the measuring chambers of nozzles 2 and 3, and then, passing resistance in the form of gaps between the ends of the nozzles and damper 4, along the line 11 of the discharge of the working medium is discharged into the tank. The inertia damper is in equilibrium, occupying a symmetrical position in the center of the housing, under the action of the forces of the centering springs 12 and 13. This leads to the creation of the same resistance to the expiration of the working fluid from the nozzles and the equality of pressure in the measuring chambers.

Рабочая среда, подведенная с избыточным давлением в центральную расточку 14 корпуса преобразователя, создает равномерно распределенную по цилиндрической поверхности центрирующую силу, удерживающую заслонку 4 на оси чувствительности X-X. Жидкость, проходящая из центральной расточки в сливные полости преобразователя и далее в линию 11 через радиальные зазоры между корпусом и заслонкой, предотвращает возникновение сухого трения.The working medium, supplied with excess pressure to the central bore 14 of the transducer housing, creates a centering force uniformly distributed over the cylindrical surface, holding the shutter 4 on the sensitivity axis X-X. The fluid passing from the central bore into the drain cavities of the transducer and then to line 11 through the radial clearances between the housing and the shutter prevents dry friction.

При возникновении линейного ускорения движения контролируемого объекта, направленного вдоль оси чувствительности (например, вправо), под действием силы инерции заслонка 4 смещается влево и изменяет гидравлические сопротивления сопл 2 и 3. Сопротивление истечению масла из сопла 2 увеличивается, а из сопла 3 уменьшается, что приводит к соответствующему изменению давлений в измерительных камерах. Возникающая разность давлений (перепад) используется как управляющий сигнал на входах исполнительного элемента, например, дросселирующего золотникового распределителя.When a linear acceleration of the controlled object’s movement is directed along the sensitivity axis (for example, to the right), under the influence of inertia, the shutter 4 shifts to the left and changes the hydraulic resistance of nozzles 2 and 3. The resistance to oil leakage from nozzle 2 increases and decreases from nozzle 3, which leads to a corresponding change in pressure in the measuring chambers. The resulting pressure difference (differential) is used as a control signal at the inputs of the actuator, for example, a throttling spool valve.

При изменении направления ускорения объекта на противоположное, происходит перемещение заслонки 4 вправо. Сопротивление истечению масла из сопла 3 увеличивается, а из сопла 2 уменьшается, что приводит к возникновению соответствующего перепада давлений в измерительных камерах сопл.When you change the direction of acceleration of the object to the opposite, the shutter 4 moves to the right. The resistance to oil leakage from the nozzle 3 increases, and from the nozzle 2 decreases, which leads to the occurrence of a corresponding pressure drop in the measuring chambers of the nozzles.

При исчезновении ускорения инерционная заслонка 4 под действием пружин 12 и 13 возвращается в начальное положение, что приводит к выравниванию давлений в измерительных камерах сопл. Преобразователь возвращается в исходное положение.When the acceleration disappears, the inertia flap 4 under the action of the springs 12 and 13 returns to its initial position, which leads to equalization of pressure in the measuring chambers of the nozzles. The converter returns to its original position.

Предлагаемый измерительный преобразователь может быть использован для измерения угловых ускорений. В этом случае ось вращения объекта, перпендикулярная оси чувствительности X-X, должна находиться на некотором расстоянии слева или справа от геометрического центра корпуса. При этом работа преобразователя не отличается от рассмотренной выше.The proposed measuring transducer can be used to measure angular accelerations. In this case, the axis of rotation of the object, perpendicular to the axis of sensitivity X-X, should be at some distance to the left or right of the geometric center of the body. In this case, the operation of the converter does not differ from that considered above.

Для настройки требуемых статических характеристик преобразователя (по расходу, по давлению в рабочих камерах и т.д.), предусмотрена регулировка зазоров между торцами сопл и заслонкой, путем осевого смещения сопл в корпусе.To set the required static characteristics of the converter (by flow rate, by pressure in the working chambers, etc.), it is possible to adjust the gaps between the ends of the nozzles and the shutter by axial displacement of the nozzles in the housing.

Для формирования выходного сигнала исполнительный элемент 10 в предлагаемом преобразователе может быть выполнен в виде четырехщелевого золотникового распределителя с пружинным центрированием. Под действием разности давлений в линиях 8 и 9 управляющего сигнала и под торцами золотника, последний смещается в своем корпусе, изменяя проходные сечения соответствующих щелей и, тем самым, формируя результирующий сигнал, который используется для регистрации ускорения объекта или автоматического управления приводом промышленного оборудования.To generate the output signal, the actuating element 10 in the proposed Converter can be made in the form of a four-slotted spool valve with spring centering. Under the influence of the pressure difference in the lines 8 and 9 of the control signal and under the ends of the spool, the latter is displaced in its housing, changing the passage sections of the corresponding slots and, thereby, forming the resulting signal, which is used to register the acceleration of the object or automatically control the drive of industrial equipment.

Благодаря сравнительно небольшим габаритным размерам и массе измерительный преобразователь линейных и угловых ускорений их можно легко устанавливать на подвижные органы технологического оборудования в любом удобном месте, вне рабочей зоны.Due to the relatively small overall dimensions and weight, the linear and angular acceleration measuring transducer can be easily installed on the moving parts of the technological equipment in any convenient place, outside the working area.

Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account

1. Залманзон, Л.А. Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем / Л.А. Залманзон. - М.: Наука, 1973, с. 307-309, рис. 7.15а.1. Zalmanzon, L.A. Aerohydrodynamic methods for measuring input parameters of automatic systems / L.A. Zalmanzon. - M .: Nauka, 1973, p. 307-309, fig. 7.15a.

2. Патент РФ №2150116. Кл. G01Ρ 15/00. - Приоритет от 16.02.1998. - Опубликован 27.05.2000. - Бюл. №15.2. RF patent No. 2150116. Cl. G01Ρ 15/00. - Priority from 02.16.1998. - Published on May 27, 2000. - Bull. No. 15.

3. Симанин, Н.А. Измерительные преобразователи типа «сопло- заслонка» для гидравлических систем автоматического регулирования приводов промышленного оборудования / Н.А. Симанин, В.В. Голубовский, А.Н. Расстегаев // «XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс»: Научное периодическое издание. Серия Технические науки. Пищевые производства. - Выпуск №06(10)/2013. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2013. - С. 180 (рис. 1) (прототип).3. Simanin, N.A. Measuring transducers of the "nozzle-damper" type for hydraulic systems for automatic control of industrial equipment drives / N.A. Simanin, V.V. Golubovsky, A.N. Rasstegaev // “XXI Century: Results of the Past and Problems of the Present Plus ”: Scientific periodical. Series Engineering. Food production. - Issue No06 (10) / 2013. - Penza: Publishing House Penz. state technol. Acad., 2013 .-- S. 180 (Fig. 1) (prototype).

Claims (1)

Измерительный преобразователь линейных и угловых ускорений, содержащий корпус, в котором между соосно расположенными соплами размещена подвижная инерционная заслонка, сопла через постоянные дроссели подключены к линии подвода рабочей среды, измерительные камеры сопл линиями управляющего сигнала соединены с исполнительным элементом, корпус имеет линию отвода рабочей среды, заслонка удерживается в центре корпуса пружинами, а положение сопл вдоль оси чувствительности можно регулировать, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в корпусе выполнена центральная расточка, соединенная с линией подвода рабочей среды и образующая с заслонкой радиальную гидравлическую опору.
Figure 00000001
A linear and angular acceleration measuring transducer comprising a housing in which a movable inertial damper is located between coaxially arranged nozzles, nozzles are connected through a constant orifice to the medium supply line, nozzle measuring chambers are connected to the actuating element by the control signal lines, the housing has a medium discharge line, the damper is held in the center of the housing by springs, and the position of the nozzles along the sensitivity axis can be adjusted, characterized in that, in order to increase the sensitivity In order to measure the accuracy and accuracy of measurement, a central bore is made in the housing, connected to the supply line of the working medium and forming a radial hydraulic support with a damper.
Figure 00000001
RU2013157137/28U 2013-12-23 2013-12-23 MEASURING TRANSMITTER OF LINEAR AND ANGULAR ACCELERATIONS RU140862U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157137/28U RU140862U1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 MEASURING TRANSMITTER OF LINEAR AND ANGULAR ACCELERATIONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157137/28U RU140862U1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 MEASURING TRANSMITTER OF LINEAR AND ANGULAR ACCELERATIONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU140862U1 true RU140862U1 (en) 2014-05-20

Family

ID=50779936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157137/28U RU140862U1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 MEASURING TRANSMITTER OF LINEAR AND ANGULAR ACCELERATIONS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU140862U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188919U1 (en) * 2018-12-27 2019-04-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" ANGULAR SPEED MEASURING CONVERTER

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188919U1 (en) * 2018-12-27 2019-04-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" ANGULAR SPEED MEASURING CONVERTER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3023782A (en) Mechanical feedback flow control servo valve
CN101430025B (en) Flow rate measurement valve
JP6205431B2 (en) Flowmeter
CN103511391B (en) A kind of constant force with gas storage jacket exports air-floating apparatus
GB2172996A (en) Fluidic flowmeter
CN203627406U (en) Zero-friction constant force output air floatation device
CN103527568B (en) A kind of constant force output air-floating apparatus of following with guide rail
RU140862U1 (en) MEASURING TRANSMITTER OF LINEAR AND ANGULAR ACCELERATIONS
CN103511392B (en) A kind of constant force output device of unaffected by disturbance of air pipes
US3026892A (en) Electrohydraulic servo valve
RU188919U1 (en) ANGULAR SPEED MEASURING CONVERTER
US2716337A (en) Apparatus responsive to variations in the viscosity of a fluid
JP6253493B2 (en) Flow control valve assembly
CN106092434B (en) Pressure gauge capable of effectively relieving medium pressure variation influence
US3559670A (en) Fluid flow rate actuated change over valve
US3473548A (en) Electrohydraulic servo mechanism
US3224278A (en) Control valve system responsive to differences between independent input signals
Golubovsky et al. Modelling the force action of a liquid on the shutter of a measuring transducer
CN103527552B (en) A kind of not by the two-way constant-force pneumatic output unit that low pressure affects
RU196237U1 (en) ANGULAR SPEED MEASURING CONVERTER
US3527105A (en) Fluid pressure operable accelerometer
CN203627386U (en) Bidirectional constant force pneumatic output device insusceptible to low pressure
RU102265U1 (en) MEASURING CONVERTER OF ACCELERATION TYPE "NOZZLE-SHUTTER"
RU194913U1 (en) ANGULAR SPEED MEASURING CONVERTER
CN203627391U (en) Constant force output air floatation device with air storage sleeve

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20141224

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20151210

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20171224