Система автоматической компенсации давления
Полезная модель относится к области приборостроения, в частности, к оборудованию, используемому в морской технике в качестве систем компенсации давления. Система состоит из последовательно соединенных воздуховодом баллона со сжатым газом, снабженного редуктором, автомата для выравнивания давления, включающего перепускной клапан, эластичного полого резервуара, расположенного в жестком корпусе, который выполнен сообщающимся с внешней средой и снабжен установленным в нем подвижным штоком, нижняя часть которого имеет постоянный контакт с внешней поверхностью резервуара, а верхняя выполнена с возможностью контакта с перепускным клапаном автомата выравнивания давления, расположенного на поверхности жесткого корпуса. В заявляемой системе автомат выравнивания давления срабатывает не от гидростатического давления, а от деформации эластичной емкости. Система обеспечивает замкнутость газовых объемов во время работы, что значительно увеличивает время непрерывной работы устройства.
Полезная модель относится к области приборостроения, в частности, к оборудованию, используемому в морской технике в качестве систем компенсации давления.
Компенсации наружного давления воды давлением газа изнутри требуют различные электродинамические, электромагнитные, механические и другое измерительное оборудование при эксплуатации в воде на различных глубинах. Известны различные системы компенсации гидростатического давления, например, присоединением к внутренней полости погружаемого оборудования эластичного резервуара с запасом газа, сжимающегося по мере погружения и тем самым поддерживающего равенство внешнего гидростатического давления внутреннему давлению в полости оборудования. Однако недостатком этой системы является необходимость иметь резервуар весьма большого объема, во много раз превышающий объем внутренней полости оборудования. (Акустические подводные низкочастотные излучатели. Серия «Библиотека инженера - гидроакустика». А.В.Римкий-Корсаков, В.С.Ямщиков, В.И.Жулин, В.И.Рехман. Л. «Судостроение». 1984. с.132-133).
Известна система компенсации давления для подводного излучателя (з. Японии №2005210152, опубл. 2005,08.04). Компенсация давления в излучателе поддерживается за счет выравнивания давлений между газовой камерой, наполненной газом и связанной с газовым баллоном, и жидкостью вне камеры. Система снабжена промежуточной камерой, один конец которой соединен с полостью излучателя, а другой с окружающей средой (водой). Промежуточная камера снабжена уровнемером жидкости и соединена через регулирующий клапан с газовым баллоном для подачи газа. Однако данная система не пригодна при работе аппаратуры, чувствительной к влажной среде.
Наиболее близким к заявляемому является система для компенсации гидростатического давления в измерительных гидрологических приборах, которая включает баллон со сжатым воздухом, снабженный редуктором и соединенным воздуховодом с полостью прибора. На воздуховоде установлен автомат для выравнивания давления, содержащий перепускной клапан, и отводной клапан, расположенный между прибором и автоматом для выравнивания давления. При увеличении гидростатического давления автомат для выравнивания давления перепускает воздух из баллона в полость прибора, выравнивая давление внутри полости
и наружное давление. При уменьшении глубины погружения для восстановления равенства внутреннего и наружного давлений воздух из прибора через отводной клапан стравливается наружу. При нестабильном положении прибора по глубине, например, при вертикальном «рыскании» буксируемых устройств, при изменении давления во время приливов и отливов для стационарных донных гидроакустических устройств, при изменении глубины погружения во время качки для опускаемых с борта судна устройств, неизбежен невосполняемый расход воздуха, осуществляемый через отводной клапан, что ограничивает время непрерывной работы.
Задача полезной модели увеличение времени непрерывной эксплуатации гидрологического устройства и его безопасности.
Поставленная задача решается предлагаемой системой компенсации давления в полости гидрологического устройства, которая включает баллон со сжатым газом, снабженный редуктором и соединенный с полостью устройства посредством воздуховода с установленными на нем автоматом для выравнивания давления, включающим перепускной клапан, и отводным клапаном между устройством и автоматом, при этом система дополнительно содержит эластичный полый резервуар, соединенный воздуховодом с полостью устройства и помещенный в жесткий корпус, который выполнен сообщающимся с внешней средой и снабжен установленным в нем подвижным штоком, нижняя часть которого имеет постоянный контакт с внешней поверхностью резервуара, а верхняя выполнена с возможностью контакта с перепускным клапаном автомата выравнивания давления, расположенного на поверхности жесткого корпуса.
Полезная модель поясняется чертежом (Фиг.), на котором представлена конструктивная схема заявляемой системы компенсации давления. Система компенсации давления включает жесткий корпус 1, эластичный резервуар 2, шток 3, включающий нижнюю часть 4 и верхнюю часть - толкатель 5, автомат для выравнивания давления 6, содержащий перепускной клапан 7, отводной клапан 8, баллон 9 с газом высокого давления, снабженный редуктором 10. Нижняя часть 4 штока 3 прижимается к оболочке резервуара 2 пружиной 11. Баллон 9, резервуар 2 и устройство 12 последовательно соединены между собой воздуховодом 13. Буквами «А» и «Б» показаны крайние точки перемещения толкателя 5.
Компенсация давления, действующего с наружной стороны на устройство 12, происходит следующим образом. При погружении устройства жидкость свободно поступает в жесткий корпус 1 и сжимает эластичный резервуар 2. При этом шток 3,
имеющий постоянный контакт с наружной поверхностью резервуара 2, перемещается вслед за деформируемой оболочкой. По достижении определенной величины сжатия резервуара 2 толкатель 5 штока 3 открывает перепускной клапан 7 автомата 6 и газ из баллона 9 через редуктор 10 и автомат 6 поступает в устройство 12 и емкость 2. При остановке погружения сжатие емкости прекращается, толкатель 5 отходит от клапана 7 автомата 6, клапан 7 закрывается, перекрывая доступ газа в устройство 12 и резервуар 2. После окончания работы при подъеме устройства на поверхность, срабатывает отводной клапан 8 и с его помощью выравнивается давление внутри гидрологического устройства с наружным давлением, то есть отводной клапан включается в работу только при окончании работы.
Величина перемещения толкателя 5 между крайними положениями А и Б определяется величиной изменения гидростатического давления при работе системы. При работе на глубине в случае изменения гидростатического давления вследствие, например, вертикального «рыскания» буксируемого устройства, приливов и отливов для стационарных донных гидрологических устройств, качки для опускаемых с борта судна устройств, давление в устройстве выравнивается за счет изменения объема воздуха в системе вследствие деформации резервуара.
Таким образом, заявляемая система компенсации давления в полости устройства за счет предлагаемой конструкции системы, обеспечивающей замкнутость газовых объемов всей системы во время работы, позволяет значительно увеличить время непрерывной эксплуатации гидрологического устройства, причем благодаря наличию в автомате для выравнивания давления гибкой и герметичной диафрагмы, исключается возможность попадания жидкости или ее паров внутрь гидрологического устройства, предохраняя его от повреждения.
Система компенсации давления в полости гидрологического устройства, включающая баллон со сжатым газом, снабженный редуктором и соединенный с полостью устройства посредством воздуховода с установленными на нем автоматом для выравнивания давления, содержащим перепускной клапан, и отводным клапаном, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит эластичный полый резервуар, соединенный воздуховодом с полостью устройства и помещенный в жесткий корпус, который выполнен сообщающимся с внешней средой и снабжен установленным в нем подвижным штоком, нижняя часть которого имеет постоянный контакт с внешней поверхностью резервуара, а верхняя выполнена с возможностью контакта с перепускным клапаном автомата выравнивания давления, расположенного на поверхности жесткого корпуса.
