МАНОМЕТР Российский патент 2006 года по МПК G01L7/04 

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно к манометрам, измеряющим давление среды.

Известен манометр [1], содержащий держатель-основание, трубчатую пружину Бурдона, изогнутую по дуге окружности, оканчивающуюся герметизирующим ее с одного конца наконечником и закрепленную герметично в держателе-основании другим концом. Наконечник трубчатой пружины Бурдона связан при помощи основного рычажно-секторного механизма с трибкой (шестерней), на оси которой закреплена указательная стрелка. На оси основного зубчатого сектора установлен дополнительный зубчатый сектор, соединенный с трибкой. На держателе-основании закреплена одним концом плоская пружина, имеющая форму дуги и упирающаяся другим концом в радиальную часть дополнительного зубчатого сектора. На держателе-основании закреплен с возможностью поворота вокруг оси трибки упор, выполненный в виде коромысла. В пазу упора, выполненного по дуге окружности, размещен винт, ввинчиваемый в резьбовое отверстие держателя-основания и фиксирующий положение коромысла относительно держателя-основания. На свободном конце упора размещен штырь, входящий в соприкосновение с выпуклой (наружной) стороной плоской пружины. Геометрия пружины и траектория перемещения штыря упора согласованы таким образом, что при любом положении упора его штырь не выходит из контакта с плоской пружиной. Регулировка (настройка) манометра осуществляется путем перемещения штыря упора вдоль плоской пружины, что изменяет сопротивление перемещению наконечника трубчатой пружины. Недостатком манометра является его сложность (наличие в нем дополнительного зубчатого сектора, плоской пружины, упора, выполненного в виде коромысла, и винта упора, а также сложная конструкция держателя-основания).

Наиболее близким к заявляемому устройству является манометр [2], содержащий держатель-основание, трубчатую пружину Бурдона, изогнутую по дуге окружности, оканчивающуюся герметизирующим ее с одного конца наконечником и закрепленную герметично в держателе-основании другим концом, и подстроечный узел, состоящий из основания, выполненного в форме упругого (деформируемого) кольца, одна часть которого закреплена на держателе-основании, а вся остальная часть размещена с внешней стороны трубчатой пружины, и трех подстроечных винтов, в кольце выполнены три сквозных резьбовых отверстия, оси которых расположены по направлениям радиусов дуги окружности, по которой изогнута продольная ось трубчатой пружины, и в этих трех резьбовых отверстиях размещены три подстроечных винта, при этом ось первого отверстия расположена в пределах центрального угла трубчатой пружины, но за пределами угла 90°, отсчитываемого от места пересечения продольной оси трубчатой пружины с границей закрепления трубчатой пружины в держателе-основании.

Недостатками манометра-прототипа являются относительная сложность конструкции, относительно большие габариты (обусловленные кольцом, расположенным с внешней стороны трубчатой пружины) и длительность регулировки, обусловленная наличием трех регулировочных винтов.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое решение, - упрощение конструкции манометра-прототипа, уменьшение его габаритов и упрощение его регулировки.

Это достигается тем, что в манометре, содержащем держатель-основание, трубчатую пружину Бурдона, изогнутую по дуге окружности, оканчивающуюся герметизирующим ее с одного конца наконечником и закрепленную герметично в держателе-основании другим концом, и подстроечный узел, состоящий из основания, одна часть которого жестко закреплена на держателе-основании, а другая, расположенная с внешней стороны трубчатой пружины, часть содержит резьбовое отверстие, ось которого расположена по направлению радиуса дуги окружности, по которой изогнута продольная ось трубчатой пружины, и подстроечного винта, находящегося в названном резьбовом отверстии, основание подстроечного винта выполнено недеформируемым при давлении на него через подстроечный винт трубчатой пружины, в которую подается максимальное измеряемое давление среды, при этом основание подстроечного узла изготовлено из металлической пластины, одна часть которой, располагающаяся с внешней стороны трубчатой пружины, отогнута под прямым углом к плоскости другой ее части, конец которой крепится на держателе-основании, плоскость отогнутой части пластины располагается перпендикулярно радиусу дуги, по которой изогнута трубчатая пружина, а ось упомянутого резьбового отверстия расположена от места закрепления трубчатой пружины в держателе-основании в пределах угла, определяемого выражением:

(0,10-(0,15)γ₀,

где γ₀ - центральный угол трубчатой пружины, отсчитываемый от места пересечения продольной оси трубчатой пружины с границей закрепления трубчатой пружины в держателе-основании.

В части металлической пластины, располагаемой с внешней стороны трубчатой пружины, может выполняться удлинитель резьбового отверстия. Он может изготавливаться из листового металла в форме плоского квадрата, плоского прямоугольника или плоского круга, припаянного или приваренного к части металлической пластины, располагаемой с внешней стороны трубчатой пружины и имеющей резьбовое отверстие, которое является продолжением резьбового отверстия металлической пластины. Удлинитель резьбового отверстия также может быть выполнен в виде металлического цилиндра, имеющего цилиндрический выступ и сквозное резьбовое отверстие. В этом случае в части металлической пластины, располагаемой с внешней стороны трубчатой пружины, выполняется сквозное цилиндрическое отверстие, в котором размещается часть металлического цилиндра, а сам цилиндрический выступ, находящийся на поверхности металлической пластины, и часть цилиндра припаиваются к металлической пластине.

На чертеже приведена заявляемая часть манометра с трубчатой пружиной Бурдона. На чертеже обозначено: 1 - держатель-основание; 2 - трубчатая пружина Бурдона; 3 - основание подстроечного узла; 4 - удлинитель резьбового отверстия; 5 - подстроечный винт.

Основание подстроечного узла 3 выполнено из стальной пластины, удлинитель резьбового отверстия 4 - в виде металлического цилиндра с цилиндрическим выступом со сквозным резьбовым отверстием.

Предварительная регулировка манометра осуществляется в его рычажно-секторном механизме исходя из условия нахождения указательной стрелки при максимальном измеряемом давлении среды в пределах шкалы (1,00-1,05)Р_макс, где Р_макс - значение шкалы, соответствующее максимальному измеряемому давлению, при несоприкасающемся винте 5 с трубчатой пружиной 2 (регулировка в рычажно-секторном механизме предусмотрена в манометрах, изготавливаемых на основе трубчатой пружины Бурдона). Регулировка при помощи подстроечного винта 5 осуществляется на заключительном этапе настройки манометра. При помощи подстроечного винта 5 указательная стрелка устанавливается на максимальное давление шкалы манометра. На этом регулировка манометра завершается.

По отношению к манометру-прототипу предлагаемое устройство имеет более простую конструкцию, меньшие габариты и проще в настройке.

Источники информации

1. А.с. СССР №1530951, кл. G 01 L 7/04. Датчик давления. Опубл. 23.12.1989. Бюл. №47.

2. Заявка ФРГ №2528973, кл. G 01 L 7/04. Манометр с расширенным диапазоном измерений. Опубл. 3.11.1977. Бюл. №44 - прототип.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к измерительной технике, и может быть использовано для измерения давления среды. Устройство содержит держатель-основание, трубчатую пружину Бурдона, изогнутую по дуге окружности, оканчивающуюся герметизирующим ее с одного конца наконечником и закрепленную герметично в держателе-основании другим концом, и подстроечный узел. Подстроечный узел состоит из основания, одна часть которого жестко закреплена на держателе-основании, а другая, расположенная с внешней стороны трубчатой пружины, часть содержит резьбовое отверстие. Его ось расположена по направлению радиуса дуги окружности, по которой изогнута продольная ось трубчатой пружины, и подстроечного винта, находящегося в названном резьбовом отверстии. Основание подстроечного узла выполнено недеформируемым при давлении на него через подстроечный винт трубчатой пружины. Ось резьбового отверстия расположена от места закрепления трубчатой пружины в держателе-основании в пределах угла, определяемого выражением: (0,10-0,15)γ₀, где γ₀ - центральный угол трубчатой пружины, отсчитываемый от места пересечения продольной оси трубчатой пружины с границей закрепления трубчатой пружины в держателе-основании. Технический результат заключается в упрощении конструкции, уменьшении габаритов и упрощении регулировки. 1 ил.

Манометр, содержащий держатель-основание, трубчатую пружину Бурдона, изогнутую по дуге окружности, оканчивающуюся герметизирующим ее с одного конца наконечником и закрепленную герметично в держателе-основании другим концом, и подстроечный узел, состоящий из основания, одна часть которого жестко закреплена на держателе-основании, а другая, расположенная с внешней стороны трубчатой пружины часть содержит резьбовое отверстие, ось которого расположена по направлению радиуса дуги окружности, по которой изогнута продольная ось трубчатой пружины, и подстроечного винта, находящегося в названном резьбовом отверстии, отличающийся тем, что основание подстроечного узла выполнено недеформируемым при давлении на него через подстроечный винт трубчатой пружины, в которую подается максимальное измеряемое давление среды, при этом основание подстроечного узла изготовлено из металлической пластины, одна часть которой, располагающаяся с внешней стороны трубчатой пружины, отогнута под прямым углом к плоскости другой ее части, конец которой крепится на держателе-основании, плоскость отогнутой части пластины располагается перпендикулярно радиусу дуги, по которой изогнута трубчатая пружина, а ось упомянутого резьбового отверстия расположена от места закрепления трубчатой пружины в держателе-основании в пределах угла, определяемого выражением:

(0,10-0,15)γ₀,

где γ₀ - центральный угол трубчатой пружины, отсчитываемый от места пересечения продольной оси трубчатой пружины с границей закрепления трубчатой пружины в держателе-основании.