SU717587A1 - Устройство дл задани давлени - Google Patents

Description

.J . Изобретение относитс  к области теплоэнергетического приборострое ни , в частности, к устройствам дл  испытани  приборов давлени . Известны системы, где давление жидкости дл  испытани  манометричес ких приборов создаетс  d nOMOtubro поршневих прессов и гидроусилителей С, помощью поршневых прессов.ч давление создаетс  вращением штур вала. Необходимый уровень давлени  устанавливаетс  по образдавбмуШ1|йметру . Операци  задани  давлени  ; трудоемка и требует значительных , физических усилий. С помощбн) гиДроусилителей пневматическое (до 0,6 МПа) или гидравлическое (до 3 МП давление преобразуетс  в высокое Дав ление менее трудоемкими операци ми, которые св заны с позиционным регулированием низкого давлени . Облада  возможностью задани  любого уров.н  давлени , подобные системы имеют низкую производительность (. --Этим системай свойственна субъективность в оценке качества испытуемых приборов . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство задани  давлени  2, содержащее два пневмогидроусилител  с концевыми выключател ми, к каждолу выходу которых пQдЬoeдинeны управл емые всасывающий и нагнетательный клапаны, а к входу - переключающие клапаны, четыр хвходойой элемент сравнени  С корректирующими дроссе- . л ми и емкостьй, входцл которого подсоединены к выходам пневматического задатчика давдейи  а пневмвпреобразовател  отрицательной обратной св зи, резерйуар с жидкостью и гид хэаккумул тор ., Действие устройства . основано на принципе компенсации сил. Си,гналы, поступающие от задатчика давлени  и пневмопреобразовател , воздействуют на мембраны элемента сравнени , выгодное давление которого мен етс  при по влении рассогласовани . Поступа  на вход пневмогидроусилител , последнее.измен ет выходное давление устройства до устранени  рассогласовани . В результате эксплуатации действующей системы в услови х серийного производства манометрических приборов установлено, что наибольший эффект может быть достигнут при настройке задатчика на один уровень давлени  и соответственно на одну повер емую

очку испытуемого прибора. Количесто задатчиков в этой случае равно ислу повер емых точек. При этом способе каждый из регулировочных тендов независимо от другого подключаетс  к любому трубопроводу, с давление в котором поддерживаетс  посто нным с помощью задатчика. В ействующей системе число стендов достигает 20. Дальнейшее увеличе- , ниё числа одновременно подклю чаё- JQ мых стендов ограничено производительностью задатчиков. Последн   опреел  етс  конструктивными параметрами гидроусилител ; диаметром и рабочим ходом поршней, а также расходными характеристиками регулирующей пневмоаппаратуры . Дальнейшее увеличение диаметров поршней сопр жено с увеличением управл ющего давлени  в ембранной камере пневмогидроусиитёлей или увеличением эффективных 20 площадей мембран . Однако серйййо выпуска1ема  регулирующа  пневмоаппаратура ограничена сигналом 0,,1 МПа, сравнительно небольшим расходом (не более 25 2 ) и удовлетворительно рабо-. тает на: малые подключаемые объемы.

Целью изобретени   вл етс  повыи1ёние производительности устройства задани  давлени без снижени  точ- JQ ности.

Поставленна  цель дОстиг аетс  тем, что известное устройство задани  давлени , содержащее два. пневмогидроусилител  с концевыми выключа- с тел ми, к ; каждому выходу которых подсоединены управл емые всасывающий и нагнетательный клапаны, а к входу - переклкзчакадие клапаны, четырехвходовой элемент сравнени  с кор- ректирующими дроссел ми и емкостью, управл емый пневматическим Эадатчиком ийневмопреобразователем отрицательНой обратной св зи, резервуар с жидкостью и подключенный к выходу гидроаккумул тор, снабжено пневмати- 45 чес КИМ источником, питани  дл  пневмо гидроусилителей, пневмоусилйтелём , сигнализатором уровн  рабочей жнГДКЬстй, установленным в гидроаккумул торе , и двум  схемами совпаде- 50 ни , причем вход пневмоусилител  подсоединен к выходу четырехвходового элемента сравнени , а выход - к газовой полости акку1мул тора, при этом управл ющие входы нагнетательных клапа рв обоих пневмргидроусилиТелей через схемы совпадени  соединены с Сигнализатором уровТн Уй каждый из , них - с концевым выключате лем нижнего пШёжёнй  поршн  другого пневмбгйдроусйлйтел , а входы переключаю1цих кла-60 панов - с пневматическим, источником, йитайй  пневмогидроусилйтелей.

Одноврегленное. использование .замкйутorb и пбзйцйонногб регулировани , обес11еченное таким построением устрой-65

ства, позвол ет существенно увеличить производительность;, задатчика без ухудшени  его метрологических характеристик: при больших расходах, обусловленных подключением повер емых или регулируемых приборов, давление в магистрали поддерживаетс  пневмогидроусилител ми с большой эффективной площадью поршней (позиционное регулирование ) ,компенсаци  же медленно воздействующих возмущений (точное поддержание давлени  в пневматической полости гидроаккумул тора), например , в результате изменени  температуры , старени  и т.п., осуществл етс  дополнительным пневмоусилителем (замкнутое регулирование).

На фиг.1 показана принципиальна  схема устройства задани  давлени . Устройство содержит два пневмогидроусилйтел  1, 2, к каждому выходу которых подсоединены управл емые всасывающие 3, 4 и нагнетательные 5, б клапаны, а к входу - переключающие клапаны 7, 8. Входы всасывающих,.. 3, 4 клапанов .подсоединены к резервуару с рабочей жидкостью i, а выходк нагнетательных 5, б клапанов - к . гидроаккумул тору 10, пневмопреобра-зователю 11 и испытуемым приборам. Вцход пневматического задатчика давл .ени  12 заведен в положительную ка-; меру четырехвходового элемента сравнени  13, а выход преобразова.тел  11 в отрицательную. Выход элемента сравнени  13 соединен через дрюссель 14 с положительной, а через дроссель 15 и емкость 16 - с отрицательной камерами элемента 13, а также через усилитель мощности 17 с входом пневмоусилител  18. Выход пневмоусилител  18. соединен с газовой полостью тидроаккумул тора 10. Каждый пневмогидроусилитель 1, 2 имеет два концевых выключател : верхнего положени  19, 20 поршн  и нижнего положени  21, 22 поршн . Сигнал с концевых выключателей верхнего положени  19, 20 заведен одновременно на управл ющие :входы переключающих 7, 8 и всасывающих 3, 4 клапанов - дл  включени , -а сигнал с выключателей, нижнего положени  21, 22 - на управл ющие входы нагнетательных 5, 6, всасывающих 3, 4 и переключающих 7 , 8 клапанов собственного пневмогидроусилйтел  1,2, а также через схемы, совпадени  23 и 24 на входы на.гнета тельных клапанов 5, б противоположных пневмогидроусилйтелей 1, 2 дл выключени . Переключающие клапаны 7, 8 имеют два состо ни : во включенном состо нии сжатый воздух от дополнительного источника питани  25 поступает в мембранные камеры пневмогидроусилйтелей 1, 2, в выключейном состо ний источник питани  25 откл 6чаетс , а мембранные камеры соедин ютс  с атмосЛерЬй . Пнёвмопреобразователь 11,

.задатчик давлени  12 и другие пневматические регулирующие элементы, ,кроме пневмогидроусилителей 1,. 2, имеют унифицированные входные и выходные сигналы и стандартное давление питани . Гидроаккумул тор 10 имеет сигнализатор уровн  рабочей жидкости, выполненный в виде пормн  26, изолированного от корпуса, концевого датчика 27 и формировател  сигнала 28, Концевой датчик 27 подпружинен со стороны корпуса, соприкасаетс  с разделительной перего- : редкой аккумул тора 10 и имеет с ним электрический контакт. Сигнал с формировател  сигнала 28 заведен одновременно на втоЕЯае входы-схемсЬвШдени  23, 24;

В качестве примера на фиг,2 показана одна из возможных реализаций сигнализатора уровн  рабочей жидкости в аккумул торе 10. Подвижное србдинение .поран  26 гериетизируетс  комплектом манжетных уплотнений 29 и поджимаетс  гайкой 30. Поршень 26 не имеет электрического контактна с корпусом аккумул тора 10, Последний осуществл етс  через датчик 27 и пружину . При уменьшении объема рабочей жидкости в аккумул торе 10 разделительна  перегородка 31 под воздействием давлени  газа перемеМаетсйй- направлении к поршню 26, при этом Измен етс  электрическое сопротйвление . Последнее и используетс  в формирователе сигнала 28. Перемещением поршн  26 устанавливаетс  необходимый зазор (в установившемс  / . режиме), соответствующий зоне нечув ствительности устройства. . .

Устройство, работает следук цим образом, Задатчиком давлени  12 устанавливаетс  необходимый уровень выходного давлени  в устройстве. Сигналы, поступающие от задатчика 12 и пневмопреобразовател  11, воздействуют на мембраны элемента сравнени  13, давление на выходе которого пропоргйионально разности давлений РЗ и Р . Сжатый воздух через усилитель мощности 17 поступает на вход пневмоусилител  18 и измен ет давление в его камере и газовой полости аккумул тора 10 до тех пор, пока дав-ление жидкости в магистрали не будет соответствовать требуемому уровню . Мембранный блок при этом приходит в равновесие, и давление на вы:соде элемента 13 устанавливаетс  посто нным. Настройкой дросселей 14, 15 добиваютс  необходимого качества переходного процесса. Метрологические характеристики задатчика определ ютс  стабильностью выходных сигналов задатчика давлени  12 и пнёвмопреобразовател  11 (стрицательной обратной св зи) . Система позиционного регулировани , включающа  пневмогиДроусилител  1, 2с концевыми выключател ми I9f22, сигналиэатор уровн  жидкости () нагнета тельные 5, 6, всасывающие 3,4, переключающие 7,8 клапаны и 5 совпадени  23, 24 , .работаетнезависимо от предыдущей системы и обладает существенно большой произво- дительйостью. На вход пневмогидроусилителей 1,2 соответственно через - клапаны 7, 8 подаетс  сжатый ; воздух под давлением, значение которого выбрано таким Образом, чтобы на выходе давление рабочей жидкости несколько превышало выходное давление устройства. При отборе рабочей . S жидкости, вследствие подключени  .. испытываемых приборов, рабоча  жидкость из полости аккумул тора 10 вытесн етс  и происходитсрабатывание сигнализатора уровн  (26т28). 0 Сигнал с формировател  28 поступает на схемы совпадени  23, 24 и далее на клапан 5 или 6, в результате чего один из них, например 5, открываетс . Рабоча  жидкость из «1 полости гидроусилител  1 через от ,; крытый клапан 5 нагнетаетс  в магистраль и жидкостную полость аккумул тора 10, объем которой выбран

Claims (2)

1. таким, что при полном ;вытеснении. , 0 жидкости уровень давлени  в нем измен етс  от нижнего значени  пол  допуска до верхнего. Концевой датчик 27 размыкаетс , регулировочным элементом при этом  вл етс  поршень , 26. Периодически вытесн   рабочую жидкость, поршень пневмогидроусилител  1 достигает своего нижнего положени  и замыкает концевой выключатель 21. При этом нагнетательный клапан 5 закроетс , всасывающий клапан 3 откроетс , переключающий клапан 7 соединит воздушную камеру пневмогидроусилител  1 с атмосферой, а схема совпадени  24 подготовит к включению другой гидроусилитель 2 Si с помощью клапана 6. Под действием пружины поршень пнёвмогидрс сйлите ,л  1 переместитс  в верхнее положение и заполнит своюполость рабочей жидкостью из бачка 9. В верхнем подложении поршн  включитс  концевой выключатель 19, в результате чего всасывающий клапан 3 закроетс , а переключающий клапан 7 соединит воздушную камеру пневмогидроусилител  1 с источником питани  .25. Кла5 пан 5 остаетс  закритым до тех пор, пока поршень пневмогидроусилител  2 достигнет своего нижнего положени  и подготовит к включению схему 23. В результате чего левое плечо устСройства вновь будет готово к работе. Следующим сигналом формировател  28 через схему совпадени  24 включаетс  клапан 6, работу продолжает правое плечо устройства. Сигнал с концевого 5выключател  22 правого плеча устройства через схему совпадени  23 подготовит к включению клапан 5 и т.д. Таким образом, Обеспечиваетс  попеременна  работа пневмогидроусилителе 1,
2. 2. Подключение входов пневмогидро усилителей 1, 2 непосредственно к источнику питани  25 в процессе ра боты обеспечивает работуих с больши диаметром поршней,т.е.с большей Прои водитель нос тью. Медленные изменени  параметров окружающей среды (температуры, влаж ности и т.п.) привод т к из1«енению величины давлени  в газовой полости аккумул тора 10 и смицению мембраны отиеходното положени . Последнее представл ет дрейф нул  задатчика . Благодар  введению дополн11тель ного пнeвмoycилитeJi  18, выход которого соединен с газовой nuJiudtbto аккумул тора 10, все отклонени  давлени  компенсируютс  изменением объёма полости, что обеспечивает необходимую точность устройс1 1&Ж. Таким образом, уст1х йстёо7 выполненное по-предлагаемой схеме, имеет большую производительность и обладае болэе высокой метрологической надежностью . Формула изобретений Уст ройство задани  Давлени , содержатеё два пневг эгидроуси31иТёлй ; с крнцёвыни выкщ)чател ми и верхйёг6пЬл6жёни поршн Д,1 выходам каждого из которых подсоединены соответствхк цие всасывающий и нагне . та.тельный управл емые клапаны, а к входам - переключающие клапаны, пневматический эадатчик и пневмопреобразователь , выходы которых подсоединены к четырехвходовому элементу сравнени  с корректирующими дроссел мр и емкостью, резервуар с рабочей жидкостью, соединенный с всасывающими клапанами, и гидроаккумул тор, подсоединенный к выходной линии, св занной с пневмопреобразователем, отличающеес  тем, что, с целью повьииени  производительности без снижени  точности, оно снабжено .пневматическим источником питани  дл  пневмогидроусилителей, пневмоусилителем , сигнализатором уровн  рабочей жидкости, устанойленйнм - в гидроаккумул торе, и двум  схемами совпадени , причем вход пневмоусийител  подсоединен к выходу четырехвходового элемента сравнени , а выход - к газовой полости аккумул  тора, при этом управл ющие входы нагнетательных клапанов обоих пневмогидроусилителей через схемы совпадейи  соединены с сигнализатором уровн  и каждый из них - с концевым выключателем нижнего положени  поЕЯйн  другого пневмогидроусилитал , а входы переключающих клапаг€ов с пневматическим источником питани  пневмогидроусилителей. . Источники информации, прйн тые во внимание при экспертизе 1.Журнал Metrologia aplicata, Бухарест, № 12, 1968., с.57-59. 2,Авторское свидетельство СССР . №508701, кл. G 01 L 27/00, 1974 (прототип).

   %№

   л ,

   4Мг

   ИN-

   I j./L

   гте

   JT