SU65574A1 - Устройство дл регистрации давлени водных потоков - Google Patents

Description

Дл  измерени  давлени  водных потоков при расчете современных гидротехнических сооружений необходимо определ ть величину не только статического, но и динамического воздействи  потока на сооружени , что в свою очередь требует измерени  пульсирующих давлений .

Предлагаемое устройство позвол ет определ ть одновременно как осредненное давление воды на обтекаемые твердые стенки сооружени , так и колебани  давлени .

Особенность предлагаемого устройства заключаетс  в том, что оно выполнено в виде дифференциального манометра с мембраной, по одну сторону которой подаетс  полное давление, создаваемое контролируемым потоком, а по другую сторону-некоторое осредненное давление, соответствующее посто нной составл ющей давлени  того же , преобразованного при помощи отдельного -прибора. Таким образом, результирующее отклонение мембраны будет пропорционально переменной составл ющей колебаний давлени .

На чертеже схематически изображено описываемое устройство.

Основными част ми устройства  вл етс  электрический конденсаторный мембранный манометр / и пьезометрический преобразователь 2, сглаживающий колебани  давлени  и измер ющий его осредненное значение . Дифференциальный манометр / состоит из упругой мембраны 3. служащей одной из обкладок электрического конденсатора. Второй обкладкой его служит неподвижна  металлическа  пластина 4. При колебани х мембрана 5 приближаетс  к пластине 4 или удал етс  от нее, мен   тем самым емкость конденсатора. Последний включен в цепь электронной схемы 5 таким образом, что изменение его емкости вызывает изменение электрического тока на выходе. Колебани  тока измер ютс  прибором или записываютс  при помощи осциллографа 6.

По одну сторону мембраны 3 подаетс  полное давление р, создаваемое контролируемым потоком 7 жидкости, а по другую - посто нна  составл юща  того же давлени  через пьезометрический преобразова тель 2. Последний устроен следующим образом. К манометру 8 присоединен сосуд 9, соедин ющийс  в верхней своей части через трубку 10 с

воздушным зазором, расположенным между мембраной 3 и пластиной-/. Сосуд 9 служит дл  передачи (через воздух или масло) осредненного давлени  от манометра 8 к нижней стороне мембраны и носит название «сосуда противодавлени .

Измерение давлений производитс  в следующем пор дке.

Сначала, до пуска потока в канал, определ ют нулевое положение манометров с и //, а зател устанавливают в нулевое положение мембрану 3. Дл  этой цели манометрические трубки заливают сверху водой до тех пор, пока последн   не покажетс  Б точке А, причем во врем  этой операции краны 12 и 13 должны быть открыты, а отверстие ниппел  14 закрыто Уровень воды в трубках и в сосуде противодавлени  устано нитс  Hif мдной юризонталп с точкой .4 (в канале поток 7 отсутствует),, что и будет  и.  тьс  нулевым положением манометров. Когда нулева  точка мрл-юметров определена, открывают отверстие ниппел  14 дл  выпуска воды, нгход. щейс  над мембраной -. Б.дг.годг.рл -; уг. пометрах и cocy,.i;; протизодавлепи  упадет до О, т. е. до уровн  мембраны 5, HS высоту А/г. Затем закрывают верхний кран 12 и ниннель 14 конденсатора и вновь подливают воды в манометры (5 и 11 до уровн  точки Л. Уровень жидкости в манометрах вновь нодни.маетс  до О, а в сосуде 9 противодавлени -па довольно малую величину Дй за счет сжати  воздуха в сосуде (практически это сжатие незначительно, и уровень воды в сосуде .9 останетс  почти прежним). При этой операции, сжима  воздух в сосуде противодавлени , па мембрану снизу передаетс  ;1а ление, довольно близкое или ночти равное давлению столба воды над ней, т. е. мембрана будет испытывать с обеих сторон при.мерно равные давлени  и должна находитьс  в положении равновеси , почти без прогиба Б ту или другую сторону. Таким образом, все приборы до пуска воды наход тс  в положении нулевого отсчета. После этого но каналу пускают воду и производ т измерение давлений.

Полное п льспруюн1ее давление потока в точке /1 будет передаватьс  одновременно как на манометры и //, так и иа мембрану 3 конденсатора сверху. В манометре 8 при наличии большого Д1 метра трубки и больню массы воды ну/1ьсации давлений должны сглаживатьс  полностью, вследствие чего етолб воды в нем установитс  ненодвижно на определенном уровне на все врем  действи  силы р нри задан .иом режиме потока. Высота /г столба воды в манометре 8, отсчи1аина  (гг нулевого положени  (положительна  и отрицательна ), будет показывать величиргу осредненного давлени  потока в точке А. В манометре же У/ столб жидкости будет пульсирующим, так как силы инерции Внем должны бьггь незначительны, но последние могут и превосходить малые пульсации и тем еамым сглаживать их, благодар  чему манометр // не всегда может достигать своей цели. Вследствие этого он предназначаетс  то;1ько дл  визуальных наблюдений за пульсаци .ми и включение его в ехему необ зательно. Основные измерени  и заиись пульсаций давлений нроизвод тс  нри помощи электрического дифференциального манометра / мембранного типа.

При работе мембрана 3 находитс  под действием двух сил: пульсирующего давлени  р (сверху) и посто нного давлени  pi (снизу).. Давле1И1е i передаетс  от сосуда 9 и|)отиподавлением через воздух или масло, р может быть больще или меньше pi. Таким образом, результируюп1а  этих двух сил должна равн тьс  Л// р-р или p - pi-р.

1 р С д м е т II 3 С) б ) е т е н и  

Устройство дл  регистранин давлени  водных потоков при помощи .мембранного измерител  давлеииГ с электрической нередачей показаний, например но методу измеиени  электрической емкости конденсатора.

одной из обкладок которого служит мембрана, о т :i ича ющеес  тем, что, с целью регистрации быстрых изменений давлени , нолости сосуда по обе стороны мембраны св заны с каналом, давление потока в котором измер етс  в одной полости непосредственно, а в другой - пои помощи промежуточного манометрического сосуда с расширениел дл  сглаживани  быстрых колебаний давлени  таким образом, чтобы результирующий прогиб мембраны зависел от разности давле1 и.

6557-1

7Н