МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПНЕВМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛИЗАТОР Российский патент 2004 года по МПК G01L13/00 F15C3/00 

Предлагаемое изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано для сравнения пневматических аналоговых сигналов с заданными значениями и сигнализации о выходе этих сигналов за пределы заданных значений.

Широко известны электроконтактные манометры, предназначенные для измерения давления в различных технологических аппаратах и устройствах и сигнализации выхода этого давления за пределы заданных значений.

Эти манометры имеют достаточно сложную конструкцию, что является их недостатком.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство пневматическое сигнализирующее УПС-03 (техническое описание и инструкция по эксплуатации 2.959.003ТО, 1999 г.).

Устройство выпускается серийно ЗАО "Центравтоматика", г.Воронеж. Оно состоит из четырех автономных каналов, каждый из которых содержит элемент сравнения с сопловой и расходной камерами и камерой задания, в которой установлены регулировочная пружина с лимбом и шкалой, а также дроссель, одномембранный элемент и микропереключатель с сухими контактами, причем расходная камера элемента сравнения соединена с линией входного давления, а его сопловая камера - с одномембранным элементом непосредственно и через дроссель с атмосферой. В процессе работы устройства при достижении входным давлением Рвх значения, соответствующего заданному с помощью пружины значению, линия Рвх оказывается соединенной через дроссель с атмосферой, что в некоторых случаях недопустимо (например, при использовании устройства в системах защиты и блокировки). Давление Рвх преобразуется с помощью одномембранного элемента в пропорциональное усилие, воздействующее на микропереключатель, вызывая срабатывание его сухих контактов. При приближении Рвх к максимальному значению (1,0 кгс/см²) резко возрастает нагрузка на микропереключатель, что снижает надежность.

Технический результат: расширение области применения и повышение надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что в многоканальный пневмоэлектрический сигнализатор, каждый канал которого содержит элемент сравнения с сопловой и расходной камерами и камерой задания, в которой установлены регулировочная пружина с лимбом и шкалой, а также дроссель, одномембранный элемент и микропереключатель с сухими контактами, дополнительно введен дроссельный делитель с ограничительным и балластным дросселями, через которые выходная камера делителя соединена с линиями давления питания и атмосферного давления соответственно, а элемент сравнения выполнен в виде двухмембранного элемента с дополнительной глухой камерой, соединенной с линией входного давления, расходная камера двухмембранного элемента соединена с линией атмосферного давления, а его сопловая камера через соответствующий дроссель соединена с выходной камерой дроссельного делителя.

Предлагаемый сигнализатор иллюстрируется чертежом, на котором представлена принципиальная схема сигнализатора (а) и конструктивная схема его основных узлов (б). Сигнализатор состоит из некоторого количества i (i=l,2,3,...,n) автономных каналов, каждый из которых содержит двухмембранный элемент сравнения с камерой задания 1, с глухой 2, расходной 3 и сопловой 4 камерами, одномембранный элемент 5 и микропереключатель 6 с сухими контактами. В камере задания 1 установлены регулировочная пружина 7, лимб 8 и шкала 9.

Дроссельный делитель с ограничительным 11 и балластным 12 дросселями соединен с сопловой камерой 4 каждого i-го элемента сравнения через соответствующий дроссель 10. Двухмембранный элемент сравнения выполнен на основе двух жестко связанных между собой мембран M1, M2 и поэтому, в отличие от одномембранного элемента, содержит дополнительную глухую камеру, находящуюся между мембранами М1, М2. Одномембранный элемент 5 выполнен на основе мембраны М3, воздействующей на микропереключатель 6 с помощью толкателя 13, не связанного жестко с мембраной М3.

В процессе настройки подбирают ограничительный 11 и балластный 12 дроссель так, чтобы давление Р в выходной камере делителя при колебаниях давления питания на ±10% от установленного значения 1,4 кгс/см² находилось в пределах от 0,3 до 0,4 кгс/см². Это достигается при использовании, например, в качестве дросселей 11 и 12 капиллярных трубок с длиной 20 мм и внутренним диаметром 0,3 мм и 0,18 мм соответственно. При настройке дроссели 10 не должны сообщаться с атмосферой. Это достигается установкой с помощью пружин 7 и лимбов 8 по шкалам 9 требуемых значений сигнализации Pci, под действием которых сопловые камеры 4i оказываются изолированными от расходных камер 3i (все сопла закрыты соответствующими заслонками). Сопротивление дросселей 10 выбирают так, чтобы при одновременном сообщении с атмосферой всех дросселей 10 давление Р снижалось не более чем до 0,2 кгс/см² (это достигается при использовании в качестве дросселя 10 капиллярных трубок с длиной 5-7 мм и внутренним диаметром 0,12-0,15 мм).

В исходном состоянии, когда Pвxi меньше установленного значения сигнализации Pci, сопло i-го двухмембранного элемента закрыто, давление в сопловой камере этого элемента и над мембраной М3 равно Р. Под действием этого давления мембрана М3 прогибается вниз и с помощью толкателя 13 приводит в исходное состояние сухие контакты микропереключателя 6.

В момент, когда Pвxi станет больше значения Pci сопло i-го двухмембранного элемента откроется, давление в его сопловой камере и над мембраной М3 станет равным атмосферному. Мембрана М3 с толкателем 13 вернутся в нейтральное положение, состояние сухих контактов изменится на противоположное, т.е. нормально-замкнутые контакты разомкнутся, а нормально-разомкнутые - сомкнутся.

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано для сравнения пневматических аналоговых сигналов с заданными значениями и сигнализации о выходе этих сигналов за пределы заданных значений. Технический результат: расширение области применения и повышение надежности. Сущность изобретения: каждый канал сигнализатора содержит элемент сравнения, выполненный в виде двухмембранного элемента с сопловой, расходной, глухой камерами и камерой задания, в которой установлены регулировочная пружина с лимбом и шкалой, а также дроссель, одномембранный элемент и микропереключатель с сухими контактами. Дополнительно введен дроссельный делитель с ограничительным и балластным дросселями, через которые выходная камера делителя соединена с линиями давления питания и атмосферного давления соответственно. Глухая камера двухмембранного элемента соединена с линией входного давления, расходная его камера - с линией атмосферного давления, а сопловая камера - через соответствующий дроссель соединена с выходной камерой дроссельного делителя. 1 ил.

Многоканальный пневмоэлектрический сигнализатор, каждый канал которого содержит элемент сравнения с сопловой и расходной камерами и камерой задания, в которой установлены регулировочная пружина с лимбом и шкалой, а также дроссель, одномембранный элемент и микропереключатель с сухими контактами, отличающийся тем, что в него дополнительно введен дроссельный делитель с ограничительным и балластным дросселями, через которые выходная камера делителя соединена с линиями давления питания и атмосферного давления соответственно, а элемент сравнения выполнен в виде двухмембранного элемента с дополнительной глухой камерой, соединенной с линией входного давления, расходная камера двухмембранного элемента соединена с линией атмосферного давления, а его сопловая камера через соответствующий дроссель соединена с выходной камерой дроссельного делителя.