Измеритель разности давлений

Измеритель разности давлений
Полезная модель относится к контрольно-юмерительной технике, а именно к измерителям разности давлений жидкости и газа.
Известен измеритель разности давлений (см. а. с. 1345077, Мкл. G 01 L 13/00, Бюл. №38, 1987), содержащий корнус, разделённый на две камеры, установленные в них мембранные коробки, жесткие центры которых соединены штоком и нреобразователь неремещения штока, содержащий осветительные световоды, фотонриёмники и считьгаающее устройство. Недостатком устройства является низкий диапазон измеряемой величины неренада давления, который определяется ограниченностью хода штока и слабое реагирование на малые перепады давления.
Известен измеритель разности давлений (см. а. с. 1719944 Мкл. G 01 L11/00, Бюл. .f 10, 1992), содержавций две камеры с установленными в них разделительными мембранами, связанными между собой плоским прямоугольным прозрачным капилляром и заполненным неметаллическим жидким кристаллом, оптронную пару, двухходовой комммутирующий вентиль с приводом, соединённый первой и второй трубками по ходу движения жидкости для отбора давлений камеры с конфузорной вставкой. Недостатком устройства является снижение чувствительности показаний прибора из-за наличия твёрдых загрязнений в потоке гомеряемой жидкости в виде ржавчины, окалины и накипи, которые пррюодят к образованию микрозавихрений и ,соответственно, микроразряжений между первой и второй трубками по ходу движения жидкости. Это искажает показания прибора, т.к. наличие микроразряжений уменьшает суммарный перепад давлений между трубками.
твёрдых загрязнений в юмеряемые потоки жидкости между нервой и второй трубками.
Технический результат по повышению чувствительности показаний прибора достигается тем, что измеритель разности давлений, содержащий две камеры с установленными в них разделительными мембранами, связанными между собой плоским прямоугольным прозрачным капилляром и заполненным неметаллическим жидким кристаллом, оптронную пару, двухходовой комммутирующий вентиль с приводом, соединённый первой и второй трубками по ходу движения жидкости для отбора давлений камеры с конфузорной вставкой. При этом на внутренней поверхности конфузорной вставки перед первой по ходу измеряемой жидкости трубкой для отбора давлений выполнена круговая канавка, за которой установлена сетка из биметалла, причём круговая канавка соединена с грязесборником. На фиг. 1 изображена принципиальная схема измерителя разности давлений. На фиг. 2 изображена развёртка конфузорной вставки до первой по ходу движения жидкости трубки.
Измеритель разности давлений включает конфузорную вставку 1, две камеры 2 и 3, мембраны 4, трубки 5 и 6 для отбора давлений, коммутирующий двухходовой венгиль 7 с приводом, например, электрический или механический (на фиг. не показано). Полости камер 2 и 3, разделённые мембранами 4, связаны между собой капил.ляром 8. Оптронная пара 9 выполнена в виде световода и фотодиода, снабжённых скрещёнными поляроидами и расположенными по обе плоские стороны капилляра 8. Кшшлляр 8 выполняют, например, из стекла, а мембраны 4, например, из резины. Они наряду с механической прочностью обладают малой жёсткостью. В качестве немагнитного жидкого кристалла используется, например, Н-37, Н-8, Н-96. Выполнение винтообразных канавок в конфузорной вставке осуществляют, например, методом наршания резьбы различного профиля многозаходным инструментом на внутренней поверхности как цилиндрических, так и конусообразных изделий или
посредством мечиков для нарезания конических резьб. На внутренней поверхности конфузорной вставки 1 перед первой по ходу измеряемой жидкости трубкой 5 для отбора давлений выполнена круговая канавка 11, за которой установлена сетка из биметалла 12, причём круговая канавка соединена с грязесборником 13. Устройство работает следующим образом.
При поступлении жидкости в конфузоную вставку 1 загрязнения в виде ржавчины и окалины ударяются о биметаллическую сетку 12 и частично осаждаются в круговую канавку 11, откуда поступают в грязесборник 13 для последующего удаления вручную или автоматически. Другая часть загрязнений в виде ржавчины и окалины забивает ячейки биметаллической сетки 12. В связи с тем, что между температурой измеряемой жидкости и температурой материала измерителя разности давлений возникает перепад температур. Например, если в качестве измеряемой жидкости используется холодная вода, а материал измерителя разности давлений имеет более высокую температуру- температуру окружающей среды ( температура помещения)- или в качестве измеряемой жидкости используется горячая вода с температурой превышающей температзфу материала измерителя разности давлений. Наблюдаемый перепад температур приводит сетку 12, выполненную из биметалла к колебательному движению, т.е. возникновению термовибрации. В результате термовибращюнных колебаний сетки 12 частшц 1, забивпше её ячейки как-бы «стряхиваются в круговую канавку 11 и поступают в грязесборник 13, из которого с ранее осевшими частицами удаляются вручную или автометически. Очищенная от загрязнений измеряемая жидкость (холодная или горячая вода) поступает к входному отверстию.
При наличии течения измеряемого потока жидкости с широким интервалом расхода через конфузорную вставку 1 заполняются полости трубок 5 и 6 для отбора давлений и давление жидкой среды передаётся мембранами 4, которые, изгибаясь, реагируют на величину разности давлений и передают
импульс нематическому жидкому кристаллу 10. Перепац давлений вызывает течение жидкого кристалла по капилляру 8, а оптические характеристики нематического жидкого кристалла зависят от скорости его течения. Двухходовой коммутирующий вентиль осуществляет переоринтацию нематического жидкого кристалла в следующей последовательности: в первом положении двзосходового коммутирующего вентиля 7 избыточное давление воспринр1мает правая мембрана 4 и наблюдается перетекание нематического жидкого кристалла в сторону камеры 2; во втором положении (на фиг. не показано) двухходового коммутирующего вентиля 7 разность давлений воспринимает левая мембрана, что ведёт к движению жидкого кристалла в сторону камеры 3. Постоянное течение нематического кристалла 10 в капилляре 8 обеспечивает переориентащпо в нематическом жидком кристалле, которая фиксируется оптронной парой 9 с получением выходного электрического сигнала, амплитуда которого находится в прямой зависимости от перепада давлений. Следовательно, импульс перепада давления на трубках 5 и 6 в конечном итоге преобразуется в сигнал, который может изображаться на шкале, например, в единицах давления или расхода. Управление коммутирующим двухпозищюнным вентилем 7 производится как вручную (в случае режима работы устройства «По вызову), так и с использованием механического или электрического привода, осуществляющего переключение с определённой точностью. Оригршальность технического рещения заключается в том, что повыщение чувствительности измерений предлагаемой конструкщш достигается устранением поступления загрязнений, изменяющих плотность контролируемой жидкости в зону расположения первой и второй трубок, путём термовибращюнного отделения их на биметаллической сетке с последующим накоплением в круговой канавке, соединённой с грязесборником.