ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК G01L7/04 

Изобретение относится к приборостроению, в частности приборам контроля давления в системе сжатого газа автомобиля.

Известен применяемый для этих целей механический манометр на 250 гкс/см². Он содержит в механизме трубчатую пружину в качестве упругого чувствительного элемента и зубчатую передачу на стрелку [1]
Недостатком такого манометра является неудобство контроля за расходом газа со стороны водителя автомобиля. Манометр устанавливается на газовом болоне, который обычно размещается в багажнике автомобиля или другом месте вне поля зрения водителя.

Перенос манометра в кабину водителя, например, на щиток приборов требует прокладки трубопровода высокого давления и соответствующих соединений его с прибором и системой сжатого газа, что нежелательно ввиду снижения надежности газовой системы, а следовательно, ее безопасности.

Электрический датчик давления устраняет указанный недостаток механических манометров, обеспечивая удобную подводную связь датчика с указательным прибором, размещенным на приборной панели автомобиля.

В качестве аналога электрического датчика высокого давления служит датчик [2] В нем чувствительным элементом к давлению является многовитковая трубчатая пружина. На свободном конце пружины имеется щетка, которая перемещается по потенциометру соответственно величине давления. При этом изменение сопротивления вызывает изменение тока в электрической цепи прибора. Недостатком такой конструкции датчика являются повышенные габариты чувствительного элемента и всего датчика, а также технологическая сложность изготовления многовитковой трубчатой пружины высокого давления.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является датчик давления [3] Он содержит корпус, трубчатую пружину в качестве упругого чувствительного элемента концентрической формы, закрепленную на отдельной стойке основания корпуса, рычажный передаточный механизм, реостат, закрепленный на основании механизма, и возвратную пружину. При этом штуцер для присоединения датчика в контролируемую систему расположен соосно корпусу датчика и соединен со стойкой капиллярной трубой.

Эта конструкция предназначена для измерения давления в гидросистеме тормозов большегрузных автомобилей.

Недостатком ее является большое число винтовых и паяных соединений, в результате чего снижается надежность работы прибора из-за самоотвинчивания крепежа, а также потери герметичности.

Последнее обстоятельство особенно недопустимо для приборов, устанавливаемых в газовой системе автомобиля.

Целью изобретения является повышение надежности, точности показаний, безопасности датчика.

Кроме того, для большей полноты контроля при минимальном отвлечении водителя в механизм датчика введен узел сигнализации, срабатывающий при минимальном резерве газа (минимальном давлении).

На фиг. 1-3 показана предлагаемая конструкция датчика.

Датчик содержит корпус в виде основания 1 наглухо, соединенного со штуцером 2, трубчатую пружину 3, заделанную одним концом в штуцере 2, поводок 4, закрепленные на оси 5 и снабженный двумя щетками 6 с контактами 7, мостик 8, закрепленный на штуцере 2 и несущий на себе реостат 9 с узлом сигнализации резерва газа, выполненным в виде изогнутой по дуге шинки 10, закрепленной на каркасе реостата 9, "массовую" клемму 11, тягу 12, соединяющую свободный конец трубчатой пружины 3 с хвостовиком поводка 4, и возвратную пружину 13.

Механизм датчика закрыт кожухом 14 с тремя выводными клеммами 15, одна из которых служит для соединения выводными клеммами 15, одна из которых служит для соединения с указательным прибором, вторая с контрольной лампой резерва, а третья "масса" датчика.

Датчик работает следующим образом: газ под давлением, попадания в трубчатую пружину 3 датчика, деформирует ее, вызывая перемещение свободного конца пружины, которое посредством тяги 12 передается на поводок 4, который, поворачиваясь с осью 5, перемещает щетки по реостату 9, изменяя сопротивление последнего. Это изменение сопротивления реостата 9 отслеживается указательным прибором, расположенным на приборной панели автомобиля. При падении давления газа щетка поводка 4 заходит на шинку 10 и включает цепь сигнальной лампы минимального резерва газа. С этой целью на указанной щетке введен второй контакт.

С целью повышения безопасности датчика его электрическая схема изолирована от корпуса; при этом "масса" датчика выведена на отдельную клемму 11 мостика и соответствующую выводную на кожухе датчика.

Для тарирования показаний в механизме датчика предусмотрен следующие регулировки: Начальное сопротивление реостата выставляется путем продольного смещения реостата относительно основания механизма. С этой целью в каркасе реостата предусмотрены продольные пазы под винты крепления. Если этого смещения реостата окажется недостаточно, то производится подгибка тяги 12.

Масштаб показаний изменяется путем перемещения серьги 16 (фиг. 3) в отверстии оси 5. При этом изменяется плечо рычага, образуемого тягой 12 и хвостовиком поводка 4. В заданном положении серьга 16 фиксируется винтом 17.

Давление срабатывания контактов выставляется путем подгибки 10 узла сигнализации.

Благодаря креплению трубчатой пружины в штуцере датчика уменьшилось число паяных соединений. В серийном датчике 16.3829 соединение трубчатой пружины с центральным штуцером осуществляется посредством капиллярной трубки, впаиваемой в штуцер и стойку крепления трубчатой пружины.

Спиральная форма трубчатой пружины в том же диаметре корпуса обеспечивает большее ее перемещение, что способствует повышению точности показаний датчика.

Крепление мостика на штуцере существенно упрощает конструкцию датчика. Так, число винтовых соединений сокращается почти вдвое.

Введение узла сигнализации в механизм датчика упрощает эксплуатацию автомобиля, своевременно предупреждая водителя о минимальном резерве газа.

Использование: для контроля давления в системе сжатого газа автомобиля. Сущность изобретения: датчик содержит основание со штуцером в центральной части для подвода давления, реостат, трубчатую пружину, через рычажно-пружинный механизм связанную со щетками реостата. Трубчатая пружина и каркас реостата закреплены непосредственно на штуцере, а на каркасе реостата закреплена контактная шина сигнализации предельного давления, расположенная с возможностью взаимодействия со щетками реостата. 2з. п. ф-лы, 3 ил. эл

1. Датчик давления, содержащий основание со штуцером в центральной части для подвода давления, реостат, трубчатую пружину, через рычажно-пружинный механизм связанную со щетками реостата, отличающийся тем, что трубчатая пружина и каркас реостата закреплены непосредственно на штуцере, при этом на каркасе реостата закреплена контактная шина сигнализации предельного давления, расположенная с возможностью взаимодействия со щетками реостата. 2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что на одной из щеток реостата закреплен контакт, расположенный с возможностью взаимодействия с контактной шиной сигнализации предельного давления. 3. Датчик по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен кожухом, на котором установлены три электрических клеммы: масса датчика, к сигналу предельного давления, к указывающему прибору.