РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК G01L19/12 

Изобретение относится к области измерительных приборов, используемых в составе пневмо- и гидрорегулирующей аппаратуры, обеспечивающей срабатывание исполнительных механизмов по достижении заранее устанавливаемого давления среды при полном восстановлении работоспособности после снижения давления.

Приборы с релейной характеристикой, использующие в своем составе хлопающие мембраны, описываются в книге Л.Е.Андреевой «Упругие элементы приборов». М., 1962, где на стр.311-315 приведены конструкции как самих приборов, так и примеры расчета их основных параметров.

В качестве конкретных примеров конструкций реле, в составе которых в качестве чувствительного элемента используется хлопающая мембрана, можно привести разработку ЗАО «ОРЛЭКС» «Датчик-реле», патент RU №2263292 от 15.01.2004. Датчик-реле содержит корпус, несущий внутри кронштейн, на котором установлен двуплечий приводной рычаг. Сильфонная чувствительная система преодолевает усилие пружины настройки по диапазону и воздействует на упругие подвижные пластины переключающей контактной группы. Предлагается применение датчика-реле на стационарных объектах в условиях отсутствия вибрации и ударов различной направленности.

Сигнализатор избыточного давления и способ формирования профиля мембраны для сигнализатора избыточного давления, патент RU №2245526 от 20.03.2004 разработан ФГУП «ВНИИА».

В корпусе сигнализатора герметично установлена эластичная мембрана, выполненная с концентричным гофром, охватывающим верхнюю часть поршня. Поршень выполняет роль жесткого центра и взаимодействует с регулируемой по усилию пружиной и электроконтактным устройством. Обеспечивается снижение погрешности срабатывания сигнализатора и повышение точности. Вместе с тем вызывает сомнение способность сигнализатора противостоять внешним воздействиям в виде ударов и вибраций.

Целью предлагаемого изобретения является разработка реле давления, отвечающего всем перечисленным требованиям, т.е. сохраняющего полную работоспособность в условиях вибрации и ударов в любом направлении.

В качестве прототипа предложенного технического решения целесообразно выбрать реле давления, разработанное НИИТИ «Прогресс» SU 1723475 от 26.08.88.

Реле давления, содержащее корпус с подводящим штуцером, размещенные в нем мембрану с жестким центром, шток и микропереключатель, установленный с зазором относительно одного конца штока, отличающееся тем, что с целью повышения надежности за счет исключения срабатывания от случайных сигналов, оно снабжено золотниковой втулкой и хлопающей мембраной с осевым отверстием, установленной между переключателем и мембраной соосно с ней и выпуклой стороной, обращенной к микропереключателю, при этом в штоке выполнены осевое глухое отверстие и сквозное радиальное, а в жестком центре мембраны по оси выполнено сквозное отверстие, причем дно глухого отверстия штока обращено к микропереключателю, а другой его конец закреплен в отверстии жесткого центра мембраны, при этом золотниковая втулка установлена в осевом отверстии хлопающей мембраны и охватывает шток в области его радиального сквозного отверстия, а подводящий штуцер размещен между микропереключателем и хлопающей мембраной, причем полость между мембраной и стенкой корпуса сообщена с атмосферой дроссельным отверстием.

Однако при настройке момента срабатывания контактной группы реле возникают определенные затруднения. Конструкция не может работать при высоких температурах.

Реле давления содержит корпус 1 с подводящим давление трубопроводом 2 и закрепленной в нем хлопающей мембраной 3, при этом корпус мембраны 3 и крышка 4 расположены на общей оси (см. чертеж).

На крышке 4 размещена наружная втулка 5, внутри которой установлена внутренняя втулка 6, снабженная стеклянным изолятором 7, через который пропущен токопроводящий проводник 8 в виде полого стержня, несущего на торце контакт 9, взаимодействующий при срабатывании реле с поверхностью хлопающей мембраны 3. Положение контакта 8 определяет разделительная мембрана 10, присоединенная по периметру к крышке 4 и контактирующая в своей центральной части с торцовой поверхностью резьбового упора 11, имеющего вид втулки, перемещающейся по внутренней резьбе наружной втулки 5 в процессе настройки на давление срабатывания реле.

Полость между разделительной мембраной 10 и хлопающей мембраной 3 с расположенным в ней контактом 9 вакуумирована через осевое и боковое отверстия в токопроводящем проводнике 8 и загерметизирована заваркой осевого отверстия. Это исключает возможность влияния окружающей среды на контактную группу реле давления.

Мембрана 3, корпус 1 и герметично соединенная с ним крышка 4 имеют форму тел вращения.

Для реле давлений, устанавливаемых на борту летательных аппаратов, предусмотрены следующие требования:

- температурный диапазон работы от -55°C до +350°С;

- виброустойчивость прибора в диапазоне частот от 5 до 2000 Гц с амплитудой ускорения 49,1 м/с² (5g);

- акустический шум в диапазоне 50-10000 Гц с уровнем звукового давления 130 дБ;

Конструкция этим требованиям удовлетворяет.

Изобретение относится к области измерительных приборов, используемых в составе пневмо- и гидрорегулирующей аппаратуры, обеспечивающей срабатывание исполнительных механизмов по достижении заранее установленного давления среды. Сущностью изобретения является то, что в предлагаемой конструкции реле сконструировано так, что корпус, мембрана и крышка расположены по общей оси, имея форму тел вращения. На крышке размещена наружная втулка, внутри которой концентрично установлена внутренняя втулка, снабженная стеклянным изолятором. Через внутреннюю втулку пропущен токопроводящий проводник в виде полого стержня, несущего на торце контакт, взаимодействующий с поверхностью хлопающей мембраны при срабатывании реле. Положение контакта определяет разделительная мембрана, присоединенная по периметру к крышке и контактирующая в центральной части с торцовой поверхностью резьбового упора, выполненного в виде втулки. Полость разделительной мембраны с расположенным в ней контактом вакуумирована через осевое отверстие в токопроводящем стержне и загерметизирована сваркой для исключения возможности влияния окружающей среды на контактную группу реле давления. Техническим результатом изобретения является обеспечение надежности срабатывания реле в условиях, предъявляемых к оборудованию, размещаемому на борту летательных аппаратов при одновременном уменьшении габаритов реле и его материалоемкости. 1 ил.

Реле давления, содержащее корпус с подводящим давление трубопроводом и закрепленной в нем хлопающей мембраной, при этом корпус, мембрана и крышка расположены по общей оси, отличающееся тем, что на крышке размещена наружная втулка, внутри которой установлена внутренняя втулка, снабженная стеклянным изолятором, через который пропущен токопроводящий проводник в виде полого стержня, несущего на торце контакт, взаимодействующий при срабатывании реле с поверхностью хлопающей мембраны, а положение контакта определяет разделительная мембрана присоединенная по периметру к крышке и контактирующая в своей центральной части с торцовой поверхностью резьбового упора, имеющего вид втулки, перемещающейся по внутренней резьбе наружной втулки корпуса в процессе настройки на давление срабатывания реле, причем полость между разделительной и хлопающей мембранами с расположенным в ней контактом вакуумирована через осевое и боковое отверстия в токопроводящем проводнике и загерметизирована заваркой осевого отверстия для исключения возможности влияния окружающей среды на контактную группу реле давления, а мембрана, корпус и герметично соединенная с ним крышка имеют форму тел вращения.