一種壓力脈動(dòng)指示儀及實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)指示的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種壓力脈動(dòng)指示儀及實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)指示的方法，該指示儀包括端蓋、腔體和表盤(pán)，腔體分為穩(wěn)壓腔和差壓腔，穩(wěn)壓腔由容器、隔板和短管組成，能夠?qū)⒚}動(dòng)氣體的瞬態(tài)壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)壓力，差壓腔由氣缸、活塞及固定在活塞兩側(cè)的活塞桿和彈簧組成，活塞在兩側(cè)氣體壓力差的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；方法為：從主管路中引出的脈動(dòng)氣體由端蓋上的引壓口進(jìn)入指示儀后分為兩部分，一部分進(jìn)入差壓腔，另一部分先進(jìn)入穩(wěn)壓腔，將其中的脈動(dòng)壓力衰減之后再進(jìn)入差壓腔，從而使氣體的瞬態(tài)壓力和穩(wěn)態(tài)壓力分別作用于活塞兩側(cè)，活塞在兩側(cè)壓力差即脈動(dòng)壓力的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)表盤(pán)內(nèi)的指針擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了脈動(dòng)壓力的指示，使用頻閃儀可以測(cè)量指針的擺動(dòng)頻率，從而得到壓力脈動(dòng)的頻率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種壓力脈動(dòng)指示儀及實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)指示的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于壓力測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓力脈動(dòng)指示儀及實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)指 示的方法，該壓力脈動(dòng)指示儀可用于壓縮機(jī)系統(tǒng)等存在氣流脈動(dòng)的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 由壓縮機(jī)周期性吸、排氣導(dǎo)致的管路內(nèi)氣體壓力和流量的周期性波動(dòng)，稱(chēng)為氣流 脈動(dòng)。氣流脈動(dòng)不僅會(huì)降低壓縮機(jī)的容積效率，增加壓縮機(jī)的功率消耗，使氣閥工作條件惡 化，還會(huì)激發(fā)管路振動(dòng)，威脅壓縮機(jī)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，因此，壓力脈動(dòng)的測(cè)量對(duì)氣流脈 動(dòng)和管路振動(dòng)的控制至關(guān)重要。管路中的脈動(dòng)氣體的瞬態(tài)壓力由穩(wěn)態(tài)壓力和脈動(dòng)壓力組 成，因此，壓力脈動(dòng)的測(cè)量不僅要測(cè)量氣體的穩(wěn)態(tài)壓力，更重要的是準(zhǔn)確地指示出圍繞穩(wěn)態(tài) 壓力上下波動(dòng)的脈動(dòng)壓力。
[0003] 傳統(tǒng)的壓力脈動(dòng)測(cè)量裝置一般包括壓力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，壓力傳 感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)過(guò)放大器的線性放大后，使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄下壓力 脈動(dòng)曲線。這種測(cè)量方式不僅成本高，還存在著大量程和高靈敏度之間的矛盾。一般情況 下，脈動(dòng)壓力值遠(yuǎn)小于穩(wěn)態(tài)壓力值，而壓力傳感器籠統(tǒng)地把氣體的穩(wěn)態(tài)壓力和脈動(dòng)壓力一 起轉(zhuǎn)化為電量的變化，工作壓力高的傳感器由于結(jié)構(gòu)上的原因，必須把傳感器的靈敏度做 的小一些，因此在高壓或超高壓測(cè)量時(shí)，脈動(dòng)壓力不能得到準(zhǔn)確的指示，然而，脈動(dòng)壓力的 準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)于計(jì)算壓力不均勻度和對(duì)氣流脈動(dòng)的其他分析是至關(guān)重要的。因此，如何提供 一種壓力脈動(dòng)指示儀，以準(zhǔn)確指示氣體的脈動(dòng)壓力，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種壓力脈動(dòng)指示儀及實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)指示的方法，該指示 儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、成本低、能夠準(zhǔn)確指示脈動(dòng)壓力的大小、并且能夠測(cè)量壓力脈動(dòng)的 頻率，可用于壓縮機(jī)系統(tǒng)等存在氣流脈動(dòng)的系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種壓力脈動(dòng)指示儀，包括依次連接的端蓋I、腔體n和表盤(pán)m;所述腔體n分為 穩(wěn)壓腔A和差壓腔B;所述穩(wěn)壓腔A由容器6、將容器6分隔為上下兩部分的隔板7以及固定在 隔板7上將容器6上下兩部分連通的短管8組成，能夠?qū)⒚}動(dòng)氣體的瞬態(tài)壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)壓 力；所述差壓腔B由氣缸10、活塞11及固定在活塞11兩側(cè)的活塞桿12和彈簧13組成，活塞兩 側(cè)分別作用有氣體的穩(wěn)態(tài)壓力和瞬態(tài)壓力，活塞11兩側(cè)壓力作用面積相同，活塞11在兩側(cè) 壓力差即脈動(dòng)壓力的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng);所述穩(wěn)壓腔A的上部與差壓腔B的上部連通；
[0007] 所述端蓋I上設(shè)有引壓口 1、與引壓口 1連通的氣體主通道2以及與氣體主通道2連 通的兩個(gè)氣體分支通道3,兩個(gè)氣體分支通道3分別與穩(wěn)壓腔A和差壓腔B的下部連通，從而 使由引壓口 1進(jìn)入氣體主通道2的脈動(dòng)氣體分為兩部分，分別進(jìn)入穩(wěn)壓腔A和差壓腔B;
[0008] 所述差壓腔B中的活塞桿12通過(guò)傳動(dòng)桿18與表盤(pán)m中的扇形齒輪19連接。
[0009] 所述表盤(pán)m包括表殼15、表罩16、機(jī)芯座17、傳動(dòng)桿18、扇形齒輪19、中心齒輪20、 恢復(fù)彈簧21和指針22;所述傳動(dòng)桿18兩端分別與差壓腔B中的活塞桿12以及扇形齒輪19連 接，扇形齒輪19與中心齒輪20嚙合，指針22與中心齒輪20固定，扇形齒輪19和中心齒輪20均 固定于機(jī)芯座上，恢復(fù)彈簧21兩端分別與中心齒輪20和機(jī)芯座相連，傳動(dòng)桿18將活塞桿12 的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯刃锡X輪19的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)中心齒輪20轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使指針22擺動(dòng)。
[0010]所述腔體n與端蓋I通過(guò)螺栓4連接，所述腔體n與表殼15通過(guò)第一螺釘14連接， 所述腔體n與機(jī)芯座17通過(guò)第二螺釘23連接。
[0011]所述穩(wěn)壓腔A和差壓腔B在與端蓋I相接觸的一側(cè)均開(kāi)有密封槽，并設(shè)有密封圈5進(jìn) 行密封。
[0012] 所述壓力脈動(dòng)指示儀實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)指示的方法，從主管路中引出的脈動(dòng)氣體的瞬 態(tài)壓力包括穩(wěn)態(tài)壓力和脈動(dòng)壓力，脈動(dòng)氣體由端蓋I上的引壓口 1進(jìn)入指示儀后分為兩部 分，一部分進(jìn)入差壓腔B，另一部分首先進(jìn)入穩(wěn)壓腔A，將其中的脈動(dòng)壓力衰減之后再進(jìn)入差 壓腔B，從而使氣體的瞬態(tài)壓力和穩(wěn)態(tài)壓力分別作用于活塞11兩側(cè)，由于兩側(cè)作用面積相 同，活塞11兩側(cè)氣體的穩(wěn)態(tài)壓力完全抵消，活塞11在脈動(dòng)壓力的作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)活 塞桿12傳遞到表盤(pán)m內(nèi)，帶動(dòng)指針擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了脈動(dòng)壓力的指示。
[0013] 使用頻閃儀能夠測(cè)量所述表盤(pán)m上指針22的擺動(dòng)頻率，從而得到管路內(nèi)氣體壓力 脈動(dòng)的頻率。氣流脈動(dòng)使管路內(nèi)氣體的壓力不斷波動(dòng)，表盤(pán)上的指針處于不斷擺動(dòng)狀態(tài)，當(dāng) 把頻閃儀的頻率調(diào)節(jié)到與指針擺動(dòng)頻率相等時(shí)，由于視覺(jué)暫留效應(yīng)，看上去指針固定在某 一位置，此時(shí)頻閃儀指示的頻率即為指針擺動(dòng)頻率。
[0014] 本發(fā)明旨在解決管路中氣體脈動(dòng)壓力的指示問(wèn)題，首先采用脈動(dòng)衰減器原理，將 氣體的脈動(dòng)壓力進(jìn)行衰減，使從主管路引出的一部分脈動(dòng)氣體由瞬態(tài)壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)壓 力，然后應(yīng)用差壓表原理，使瞬態(tài)壓力和穩(wěn)態(tài)壓力分別作用于活塞兩側(cè)，活塞兩側(cè)氣體的穩(wěn) 態(tài)壓力相互抵消，活塞在脈動(dòng)壓力的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用普通彈簧管式壓力表表盤(pán)內(nèi) 的運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樀臄[動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了脈動(dòng)壓力的指示，使用 頻閃儀實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)頻率的測(cè)量。
[0015] 本發(fā)明的壓力脈動(dòng)指示儀不僅能夠準(zhǔn)確指示脈動(dòng)壓力的變化，與頻閃儀配合使用 還能實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)頻率的測(cè)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、成本低，可用于壓縮機(jī)系統(tǒng)等存在氣 流脈動(dòng)的系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的壓力脈動(dòng)指示儀的結(jié)構(gòu)示意剖面圖。
[0017] 圖2為本發(fā)明的壓力脈動(dòng)指示儀的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖3為本發(fā)明中表盤(pán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖4為本發(fā)明中活塞組件等效的單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的力學(xué)模型;其中：圖4(a) 為等效的單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng)，圖4(b)為該彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的力學(xué)模型。
[0020] 圖5為單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)曲線圖。
[0021 ] 其中，I.端蓋，n .腔體，m.表盤(pán)，A.穩(wěn)壓腔，B.差壓腔，1.引壓口，2 .氣體主通道， 3.氣體分支通道，4.螺釘，5.密封圈，6 .容器，7 .隔板，8.短管，9.螺釘，10.氣缸，11.活塞， 12.活塞桿，13 .彈簧，14.第一螺釘，15 .表殼，16 .表罩，17 .機(jī)芯座，18.傳動(dòng)桿，19 .扇形齒 輪，20.中心齒輪，21.恢復(fù)彈簧，22.指針，23.第二螺釘，24.刻度紙。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例加以說(shuō)明。
[0023] 參見(jiàn)附圖1-3,本發(fā)明提出的壓力脈動(dòng)指示儀，包括端蓋I、腔體n和表盤(pán)m，腔體 n分為穩(wěn)壓腔A和差壓腔B，穩(wěn)壓腔A由容器6、隔板7和固定在隔板7上的短管8組成，能夠?qū)?脈動(dòng)氣體的瞬態(tài)壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)壓力，差壓腔B由氣缸10、活塞11及固定在活塞11兩側(cè)的活 塞桿12和彈簧13組成，活塞11兩側(cè)分別作用有氣體的穩(wěn)態(tài)壓力和瞬態(tài)壓力，活塞11兩側(cè)壓 力作用面積相同，使活塞兩側(cè)的穩(wěn)態(tài)壓力完全抵消，活塞11在兩側(cè)的壓力差即脈動(dòng)壓力的 作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0024] 端蓋I上設(shè)有引壓口 1、氣體主通道2和兩個(gè)氣體分支通道3,從而使由引壓口 1進(jìn)入 氣體主通道2的脈動(dòng)氣體分為兩部分，分別進(jìn)入穩(wěn)壓腔A和差壓腔B。
[0025] 表盤(pán)m包括表殼15、表罩16、機(jī)芯座17、傳動(dòng)桿18、扇形齒輪19、中心齒輪20、恢復(fù) 彈簧21和指針22,傳動(dòng)桿18兩端分別與活塞桿12和扇形齒輪19固定，扇形齒輪19與中心齒 輪20嚙合，指針22與中心齒輪20固定，扇形齒輪19和中心齒輪20均固定于機(jī)芯座17上，恢復(fù) 彈簧21兩端分別與中心齒輪20和機(jī)芯座17相連，傳動(dòng)桿18將活塞桿12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯?形齒輪19的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)中心齒輪20轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使指針22擺動(dòng)。
[0026] 除了以上的主要安裝部件外，本發(fā)明中的端蓋I與腔體n通過(guò)螺栓4連接，腔體n 與表殼15通過(guò)第一螺釘14連接，腔體n和機(jī)芯座17通過(guò)第二螺釘23連接;穩(wěn)壓腔A和差壓腔 B在與端蓋I相接觸的一側(cè)均開(kāi)有密封槽，并設(shè)有密封圈5進(jìn)行密封。
[0027]本發(fā)明的壓力脈動(dòng)指示儀實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)指示的方法為：
[0028]從主管路中引出的脈動(dòng)氣體由端蓋I上的引壓口 1進(jìn)入指示儀后分為兩部分，一部 分進(jìn)入差壓腔B，另一部分首先進(jìn)入穩(wěn)壓腔A，將其中的脈動(dòng)壓力衰減之后再進(jìn)入差壓腔B， 從而使氣體的瞬態(tài)壓力和穩(wěn)態(tài)壓力分別作用于活塞11兩側(cè)，由于兩側(cè)作用面積相同，活塞 11兩側(cè)氣體的穩(wěn)態(tài)壓力完全抵消，活塞11在脈動(dòng)壓力的作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)活塞桿12 傳遞到表盤(pán)m內(nèi)，帶動(dòng)指針22擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了脈動(dòng)壓力的指示。
[0029]本發(fā)明的脈動(dòng)指示儀與頻閃儀配合使用，可以實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)頻率的測(cè)量。氣流脈 動(dòng)使管路內(nèi)氣體的壓力不斷波動(dòng)，表盤(pán)上的指針處于不斷擺動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)把頻閃儀的頻率調(diào) 節(jié)到與指針擺動(dòng)頻率相等時(shí)，由于視覺(jué)暫留效應(yīng)，看上去指針固定在某一位置，此時(shí)頻閃儀 指示的頻率與指針擺動(dòng)頻率相同，由于在周期激勵(lì)作用下，單自由度系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)振動(dòng) 頻率與激勵(lì)頻率相同，因此，此時(shí)頻閃儀指示的頻率即為氣體壓力脈動(dòng)的頻率。
[0030] 本發(fā)明的壓力脈動(dòng)指示儀中差壓腔的工作原理為：
[0031] 差壓腔中的活塞組件可以等效為一個(gè)單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng)，如附圖4所示，這個(gè) 單自由度系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程如式(1)所示。
[0032] mx + ck + kx^ Fit) (1)
[0033]其中，x、i：和J分別為活塞的位移、速度和加速度;m為活塞的質(zhì)量;c為阻尼系數(shù)， 主要由活塞和活塞桿與氣缸壁面的摩擦產(chǎn)生;k為系統(tǒng)的總剛度，h、k2分別為兩個(gè)彈簧的剛 度，由于兩個(gè)彈簧并聯(lián)，因此k = lu + k2;F(t)為脈動(dòng)氣體作用在活塞上的激振力。
[0034]由于彈簧兩側(cè)氣體的穩(wěn)態(tài)壓力相互抵消，因此，彈簧質(zhì)量系統(tǒng)在脈動(dòng)壓力的激勵(lì) 下做受迫振動(dòng)。對(duì)于壓縮機(jī)系統(tǒng)，由于氣閥周期性地開(kāi)啟和關(guān)閉，管路內(nèi)氣流的壓力進(jìn)行周 期性波動(dòng)，因此，氣體對(duì)活塞的激勵(lì)為周期激勵(lì)。單自由度系統(tǒng)對(duì)周期激勵(lì)的響應(yīng)分為瞬態(tài) 響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，系統(tǒng)受到周期激勵(lì)后的響應(yīng)分為兩個(gè)階段:一開(kāi)始為過(guò)渡階段，此時(shí)的響 應(yīng)為瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)之和;一段時(shí)間后，瞬態(tài)響應(yīng)在阻尼的作用下完全衰減，進(jìn)入穩(wěn)態(tài) 階段，此時(shí)僅存在穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。這里只考慮彈簧質(zhì)量系統(tǒng)在周期激勵(lì)下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，而且以最 簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)諧激勵(lì)為例來(lái)進(jìn)行定性分析。
[0035]假設(shè)氣體的脈動(dòng)壓力為pos in 〇 t，作用面積為A，則激振力F (t) = p〇A s in 〇 t，系統(tǒng) 的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為x = Bsinkw -p)，其中，B為穩(wěn)態(tài)響應(yīng)振幅，供為穩(wěn)態(tài)響應(yīng)與激振力的相位 差。而活塞在激振力幅P〇A作用下的靜位移幅值為BQ = pQA/k，因此，系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧激勵(lì)下的振 幅放大因子0如式(2)所示。
式（2)
[0037] 其中，W / ?n為頻率比，= ^k/m為相應(yīng)的無(wú)阻尼系統(tǒng)的固有頻率，G = c/ (2mco)為相對(duì)阻尼系數(shù)。
[0038]振幅放大因子0隨頻率比A的變化曲線，即系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)曲線，如附圖5所示?？?以看出：當(dāng)A> > 1時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值B非常??；當(dāng)A= 1時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值B非常 大;當(dāng)A< < 1時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值B與靜位移Bo大小相當(dāng)。
[0039]實(shí)際測(cè)量時(shí)，不僅要保證適當(dāng)?shù)姆€(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值，還要保證當(dāng)激勵(lì)頻率變化時(shí)也能 準(zhǔn)確指示脈動(dòng)壓力，即當(dāng)頻率比在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，振幅放大因子m呆持不變，所以，應(yīng)使 系統(tǒng)的固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于激勵(lì)頻率《，即X<<1。而=彳人/叨，因此，應(yīng)當(dāng)使活塞質(zhì)量 足夠小，彈簧剛度足夠大。又因?yàn)锽Q = pQA/k，當(dāng)彈簧剛度很大時(shí)，為了避免響應(yīng)幅值太小，活 塞的截面積應(yīng)盡量大。因此，本發(fā)明優(yōu)先采用扁平狀的活塞，在保證活塞截面積足夠大的同 時(shí)使活塞質(zhì)量盡量小，并且采用剛度足夠大的硬彈簧。
[0040]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫 離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所 提交的權(quán)利要求書(shū)確定的權(quán)利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種壓力脈動(dòng)指示儀，其特征在于:包括依次連接的端蓋（I)、腔體（π)和表盤(pán)（m); 所述腔體（Π )分為穩(wěn)壓腔(A)和差壓腔(B);所述穩(wěn)壓腔(A)由容器(6)、將容器(6)分隔為上 下兩部分的隔板(7)以及固定在隔板(7)上將容器(6)上下兩部分連通的短管(8)組成，能夠 將脈動(dòng)氣體的瞬態(tài)壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)壓力;所述差壓腔(B)由氣缸（10)、活塞（11)及固定在活 塞（11)兩側(cè)的活塞桿（12)和彈簧（13)組成，活塞兩側(cè)分別作用有氣體的穩(wěn)態(tài)壓力和瞬態(tài)壓 力，活塞（11)兩側(cè)壓力作用面積相同，活塞（11)在兩側(cè)壓力差即脈動(dòng)壓力的作用下做往復(fù) 運(yùn)動(dòng);所述穩(wěn)壓腔(A)的上部與差壓腔(B)的上部連通； 所述端蓋（I)上設(shè)有引壓口（1)、與引壓口（1)連通的氣體主通道(2)以及與氣體主通道 (2)連通的兩個(gè)氣體分支通道(3)，兩個(gè)氣體分支通道(3)分別與穩(wěn)壓腔(A)和差壓腔(B)的 下部連通，從而使由引壓口（1)進(jìn)入氣體主通道(2)的脈動(dòng)氣體分為兩部分，分別進(jìn)入穩(wěn)壓 腔(A)和差壓腔(B); 所述差壓腔(B)中的活塞桿(12)通過(guò)傳動(dòng)桿(18)與表盤(pán)(ΙΠ )中的扇形齒輪(19)連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力脈動(dòng)指示儀，其特征在于：所述表盤(pán)（ΙΠ )包括表殼 (15)、表罩（16)、機(jī)芯座（17)、傳動(dòng)桿（18)、扇形齒輪（19)、中心齒輪(20)、恢復(fù)彈簧(21)和 指針(22);所述傳動(dòng)桿（18)兩端分別與差壓腔(B)中的活塞桿（12)以及扇形齒輪(19)連接， 扇形齒輪（19)與中心齒輪(20)嚙合，指針(22)與中心齒輪(20)固定，扇形齒輪（19)和中心 齒輪(20)均固定于機(jī)芯座上，恢復(fù)彈簧(21)兩端分別與中心齒輪(20)和機(jī)芯座相連，傳動(dòng) 桿（18)將活塞桿（12)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯刃锡X輪（19)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)中心齒輪(20)轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而使指針(22)擺動(dòng)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力脈動(dòng)指示儀，其特征在于:所述腔體（Π )與端蓋（I) 通過(guò)螺栓(4)連接，所述腔體（Π )與表殼（15)通過(guò)第一螺釘(14)連接;所述腔體（Π )與機(jī)芯 座(17)通過(guò)第二螺釘(23)連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力脈動(dòng)指示儀，其特征在于:所述穩(wěn)壓腔(A)和差壓腔 (B)在與端蓋(I)相接觸的一側(cè)均開(kāi)有密封槽，并設(shè)有密封圈（5)進(jìn)行密封。5. 權(quán)利要求1所述壓力脈動(dòng)指示儀實(shí)現(xiàn)壓力脈動(dòng)指示的方法，其特征在于:從主管路中 引出的脈動(dòng)氣體的瞬態(tài)壓力包括穩(wěn)態(tài)壓力和脈動(dòng)壓力，脈動(dòng)氣體由端蓋(I)上的引壓口（1) 進(jìn)入指示儀后分為兩部分，一部分進(jìn)入差壓腔(B)，另一部分首先進(jìn)入穩(wěn)壓腔(A)，將其中的 脈動(dòng)壓力衰減之后再進(jìn)入差壓腔(B)，從而使氣體的瞬態(tài)壓力和穩(wěn)態(tài)壓力分別作用于活塞 (11)兩側(cè)，由于兩側(cè)作用面積相同，活塞（11)兩側(cè)氣體的穩(wěn)態(tài)壓力完全抵消，活塞（11)在脈 動(dòng)壓力的作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)活塞桿（12)傳遞到表盤(pán)(ΙΠ )內(nèi)，帶動(dòng)指針擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn) 了脈動(dòng)壓力的指示。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力脈動(dòng)指示儀，其特征在于:使用頻閃儀能夠測(cè)量所述 表盤(pán)(ΙΠ )上指針(22)的擺動(dòng)頻率，從而得到管路內(nèi)氣體壓力脈動(dòng)的頻率。
【文檔編號(hào)】G01L23/00GK105910754SQ201610209589
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】趙穎, 儲(chǔ)樂(lè)平, 李華山, 趙剛, 馮健美, 賈曉晗, 彭學(xué)院
【申請(qǐng)人】海洋石油工程股份有限公司, 西安交通大學(xué)