Пневматичний компенсаційний датчик

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 478227 (51)4 G 06 G 5/00, А1 G 01 D 5/42 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4237504/24-24 (22) 27.04.87 (46) 07.05.89. Бгал. № 17 (71) Киевский политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.И. Белов и Г,И. Тимченко (53) 621-525(088.8) (56) Кремлевский П.П. Расходомеры* М.-Л.: 1963, с, 622. Авторское свидетельство СССР № 107464, кл. G 01 Р 5/04, 1981. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ДАТЧИК (57) Изобретение относится к пневматической измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Б , устройстве решается задача получения линейного выходного сигнала при пода че на его вход сигнала в виде усилий, возникающих на чувствительном элементе, помещенном в поток жидкости, как результат воздействия измеряемого расхода потока на этот чувствительный элемент, и связанных квадратичной зависимостью с измеряемым потоком. Устройство состоит из чувствительного элемента 1, укрепленного на рычаге 2 и расположенного в технологическом патрубке 3, сильфона 10 об- . ратной связи, корректора 11 нуля и * « сопла 7 заслонки 6. Кроме того, устройство дополнительно содержит квазилинейный 12 и турбулентный 13 дроссели и повторитель Ї4 со сдвигом. Для о усиления выходного сигнала устройст- w ва по мощности и передачи его на расстояние устройство имеет усилитель 9 мощности, 1 ил. (Л 00 N5 1 147822 Изобретение относится к измери- .. < тельной технике, в которой используются вычислительные процедуры. Цель изобретения - повышение точности. На чертеже представлена схема датчика. Датчик содержит чувствительный элемент 1, укрепленный на выводном рычаге 2 и расположенный в технологическом патрубке 3. Выводной (суммирующий) рычаг 2 позволяет вывести усилие из измеряемого потока и одним плечом 4 скреплен с элементом 1, а другим плечом 5 - е заслонкой 6 сопла 7, подключенного через дроссель 8 к каналу питания Рлнт » а ч е Р е з усилитель 9 - к выходному каналу РЬЫ)( . На рычаге установлены сильной 10 об-1 ратной связи и корректор 11 нуля. . Устройство содержит также квазилинейный дроссель 12, турбулентный дроссель 13 и одномембранпый повторитель 14 со сдвигом, рычаг 2 с заслонкой 6, корректором 11, сильфоном 10 и соплом 7 образуют измеритель. К - коэффициент усиления, зависящий от соотношения плеч рычага; VQX - величина давления в сильфоне обратной связи, Из условия сплошности (неразрывности) потока имеем (2) где и с*£ - проводимости соответственно квазилинейного и турбулентного дросселей , Определяем из зависимостей (2) величину выходного сигнала Р6Ь1Х р = JiS, 4р~ +п ? = (3) ВЫИ 20 r-J t 1 О* t ^9 • \ ~-* s Подставим в уравнение (3) величиН 3 уравнения (1) У (4) 25 Датчик работает следующим образом. При увеличении, например, скорости измеряемого потока в технологичес- 30 ком патрубке (увеличение расхода) увеличивается усилие F на чувствительном элементе 1 устройства, что приводит к перемещению рычага 2, на котором расположены чувствительный элемент 1, засяонка 6 сопла 7, силь- 35 фон 10 обратной связи и корректор 11 нуля. Перемещение рычага 2 приводит к уменьшению междроссельного зазора сопло - заслонка и увеличению давления в междроссельной камере, при это.м увеличивается и выходной сигнал Щі&9 который через квазилинейный дроссель 12 соединяется с проточной камерой повторителя 14, Давление из 45 этой же камеры через турбулентный дроссель 13 соединяется с атмосферой и сильфоном обратной связи, обеспечивая линейность выходного сигнала от изменения F на входе устройства. 0*4 - =К, -коэффициент усиления устройства, зависящий от соотношения проводимости дросселей 13 и 12. Поэтому выражение (4) можно записать где Рвых =^Зависимость усилий F от расхода Q как правило нелинейная, поэтому, подставив вместо F величину расхода в квадрате (зависимость эта квадратичная), получаем линейную зависимость выходного сигнала устройства от расхода потока Р&ых =K-Q+0,2. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Пневматический компенсационный" датчик, содержащий чувствительный элемент, расположенный в технологическом патрубке, и измеритель, состоящий из выводного рычага, одно плечо которого связано с чувствительным элементом, а на другом плече расположена заслонка сопла, подключенного через дроссель к каналу питания и через Докажем линейную зависимость вы- 50 усилитель - к выходному каналу, а также из корректора нуля и сильфона ходного сигнала от расхода потока обратной связи, скрепленных с другим аналитически. Из условия равновесия плечом рычага, о т л и ч а ю щ и й (баланса сил) имеем с я тем, что, с целью повышения точ55 ности, в нем установлен квазилинейный «K'F, (1) ос дроссель, одномембранный повторитель где F - усилие от воздействия гидросо сдвигом и турбулентный дроссель, динамического напора на рыпричем выходной канал через квазиличаге : З 1478227 нейный дроссель подключен к прогочной камере одномембранного повторителя со сдвигом, сопло которого через Редактор И, Шулла 4 турбулентный дроссель сообщено с атмосферои и непосредственно с сильфон о м обратной связи. Составитель О, Гудкова Техред Л. Сердюкова КорректорМ. Самборская Заказ 2365/49 Тираж 669 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 10