МАНОМЕТР С УЗЛОМ СИГНАЛИЗАЦИИ Российский патент 2009 года по МПК G01L19/12 G01L7/04 

Изобретение относится к измерительной технике. Конкретно - к манометрам с узлом сигнализации, в которых упругим чувствительным к давлению среды элементом является трубчатая пружина Бурдона.

Известен манометр с узлом сигнализации, содержащий корпус, внутренняя поверхность которого имеет цилиндрическую поверхность, закрепленный в корпусе держатель-основание, оканчивающийся штуцером, трубчатую пружину Бурдона, закрепленную герметично в держателе-основании одним концом и оканчивающуюся герметизирующим ее другой конец наконечником с плоским выступом, в котором выполнено отверстие для первого шарнира, секторный передаточный механизм, в состав которого входят механически соединенные между собой две параллельные металлические пластины, первая из которых жестко закреплена на держателе-основании, и размещенные между этими пластинами зубчатый сектор с осью вращения и хвостовиком, имеющим отверстие для второго шарнира, трибка, сцепленная с зубчатым сектором, и тяга, соединенная своими концами при помощи первого и второго шарниров с плоским выступом трубчатой пружины и хвостовиком зубчатого сектора, диск с канавкой на цилиндрической поверхности, осевым отверстием и радиальной прорезью, насаженный на часть оси трибки, расположенной с внешней стороны второй пластины секторного передаточного механизма, первую плоскую натяжную спиральную пружину, закрепленную внутренним концом в прорези диска и внешним концом - в стойке, расположенной на второй пластине секторного передаточного механизма, закрепленный на держателе-основании круглый циферблат, диаметр которого выполнен меньше внутреннего диаметра корпуса прибора и в центре которого выполнено отверстие для прохода через него первого осевого конца трибки, указательную стрелку, насаженную на первый конец оси трибки, Г-образные указатели минимально и максимально допустимых значений давления среды, изготовленные из твердого ленточного проводника, каждый из которых имеет два прямоугольных изгиба, осевое отверстие в длинном закругленном конце и заостренный короткий конец, выполняющий роль стрелки указателя, в составе каждого из указателей содержатся подковообразный магнит и первый цилиндрический проводник замыкающего контакта электрической сигнальной цепи, закрепленные на указателе посредством диэлектрических крепежных элементов, поводки вторых цилиндрических проводников замыкающих контактов сигнальных электрических цепей, изготовленные из магнитопроводящего листового материала, каждый из которых имеет стреловидную форму с хвостовиком, выполненным в форме сектора, первое отверстие, расположенное в его начальной части, в которое запрессован второй цилиндрический проводник замыкающего контакта, второе, осевое, отверстие, центр которого совпадает с центром тяжести поводка, и на хвостовике каждого из которых установлена стойка с прорезью, ступенчатую ось Г-образных указателей и поводков вторых цилиндрических проводников, расположенную соосно оси трибки и жестко соединенную одним концом с корпусом прибора, Г-образные указатели размещены на этой оси вблизи ее места закрепления с возможностью их поворота вручную, а поводки - с обоих концов ее утолщенной цилиндрической части с возможностью поворота их от оси трибки, вторую и третью плоские натяжные пружины, внутренние концы которых закреплены в щелевых отверстиях утолщенной части ступенчатой оси, а наружные концы - в щелевых отверстиях упомянутых стоек хвостовиков, Г-образные указатели проходят через круговую щель, образованную между циферблатом и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, и их короткие заостренные концы располагаются поверх шкалы циферблата, поводок поводков вторых цилиндрических проводников замыкающих контактов, содержащий квадратный металлический брусочек, в котором выполнено сквозное отверстие, ось которого проходит через центры квадратных поверхностей, и несквозное отверстие в середине его боковой стенки, изогнутый под прямым углом отрезок проволоки, один конец которого введен в боковое отверстие брусочка и закреплен в нем, например, при помощи припоя, а на его другой конец надета диэлектрическая трубка, брусочек сквозным отверстием запрессован на второй конец оси трибки, при этом ось диэлектрической трубки располагается параллельно оси трибки в плоскости, проходящей через ось трибки и ось указательной стрелки, стреловидные части поводков вторых цилиндрический проводников располагаются с противоположных боковых сторон цилиндрической трубки и одновременно прижимаются к ней второй и третьей плоскими натяжными пружинами в секторе, расположенном между Г-образными указателями, три провода, соединенных первыми концами с концами первых цилиндрических проводников и корпусом прибора, а другими концами - с контактами штепсельного разъема, крышку со стеклянным окном, в котором выполнено центральное отверстие, и приспособление для установки стрелок Г-образных указателей минимально и максимально допустимых давлений среды на соответствующие деления шкалы циферблата без снятия крышки с корпуса, закрепленное на стеклянном окне через его центральное отверстие [1].

Недостатком манометра является низкая надежность и малый срок службы из-за обгорания и окисления проводников контактов в воздушной среде, а также то, что данный прибор рассчитан только на его использование с сигнализирующим устройством, работающим от двух замыкающих контактов (сигнализирующие устройства для разных применений требуют или двух замыкающих контактов, или двух размыкающих контактов, или одного замыкающего и одного размыкающего контактов).

Наиболее близким к заявленному устройству является манометр с узлом сигнализации, содержащий корпус, закрепленный в корпусе держатель-основание, оканчивающийся штуцером, трубчатую пружину Бурдона, закрепленную герметично в держателе-основании одним концом и оканчивающуюся герметизирующим ее другой конец наконечником с плоским выступом, в котором выполнено отверстие для первого шарнира, секторный передоточный механизм, в состав которого входят механически соединенные между собой две параллельные металлические пластины, первая из которых жестко закреплена на держателе-основании, и размещенные между этими пластинами зубчатый сектор с осью вращения и хвостовиком, имеющим отверстие для второго шарнира, трибка, сцепленная с зубчатым сектором, и тяга, соединенная своими концами при помощи первого и второго шарниров с плоским выступом трубчатой пружины и хвостовиком зубчатого сектора, диск с канавкой на цилиндрической поверхности, осевым отверстием и радиальной прорезью, запресованный на часть оси трибки, находящейся с внешней стороны второй пластины секторного передаточного механизма, плоскую натяжную спиральную пружину, закрепленную внутренним концом в прорези диска, а внешним концом при помощи конического штифта - в поперечном отверстии стойки, расположенной на второй пластине секторного передаточного механизма, круглый циферблат, имеющий шесть сквозных отверстий, первое из которых расположено в центре циферблата и предназначено для прохода оси трибки, а второе и третье расположены в плоскости, проходящей через оси трибки и штуцера, и предназначены для прохода через них винтов, соединяющих циферблат с держателем-основанием, насаженную на конечную часть оси трибки указательную стрелку с поводком, выполненным в виде круглого стержня, расположенного перпендикулярно ее плоской поверхности и закрепленного одним концом в ее отверстии, узел сигнализации, включающий расположенные в нерабочем секторе циферблата основание, закрепленное на нем при помощи двух винтов, проходящих через его четвертое и пятое отверстия, три опорные пластины, имеющие одинаковую ширину и одинаковую длину, один прямоугольный и один закругленный концы и расположенные в трех плоскостях параллельно поверхности циферблата, в каждой из которых выполнено три отверстия, первое, расположенное в центре дуги закругленного конца, и второе и третье, крепежные, расположенные вблизи прямоугольного конца, продольная ось каждой из опорных пластин находится в плоскости, проходящей через оси трибки и штуцера, две цилиндрические оси, запрессованные своими концами в первые отверстия нижней и средней опорных пластин, два поводка магнитов, в которых магниты расположены на их первых концах и у которых вторые концы выполнены в форме секторных хвостовиков, надетые через осевые расположенные в их центрах тяжести отверстия на цилиндрические оси нижней и средней опорных пластин указатели максимально и минимально допустимых значений давления среды, каждый из которых выполнен из металлической пластины и имеет ступенеобразную форму, его нижняя часть имеет меньшую, чем верхняя часть, ширину и заостренный конец, выполняющий роль стрелки указателя, а его верхняя часть заканчивается закругленным концом с осевым отверстием в центре дуги, и каждый из которых содержит закрепленные на указателе между его двумя прямоугольными изгибами параллельно расположенные один геркон, имеющий нормально замкнутые контакты, и один геркон, имеющий нормально разомкнутые контакты, провода, соединенные своими концами с выводами герконов и проходящие внутрь корпуса через его шестое отверстие, расположенное в нерабочем секторе циферблата, два реле, расположенные в корпусе, нормально разомкнутые контакты которых включены последовательно с нормально замкнутыми контактами герконов, цилиндрическую ось, размещенную в первом отверстии верхней опорной пластины и на которую своими осевыми отверстиями последовательно надеты указатели максимально и минимально допустимых значений давления среды, два диэлектрических прямоугольных бруска, каждый из которых имеет ширину, равную ширине опорных пластин, и в каждом из которых выполнено по два крепежных отверстия, расположенных от их продольных торцов на таких же расстояниях, на каких расположены крепежные отверстия в опорных пластинах от их прямоугольных концов, и первый из которых расположен между нижней и средней опорными пластинами, а второй - между средней и верхней опорными пластинами, концы трех опорных пластин жестко закреплены на основании узла сигнализации через названые крепежные отверстия при помощи двух винтов, пропущенных через них и вкрученных в соответствующие им резьбовые отверстия основания узла сигнализации, при этом геометрические оси поводков магнитов и указателей максимально и минимально допустимых значений среды совпадают с геометрической осью трибки, крышку корпуса, выполненную в форме обечайки, одна сторона которой закрыта стеклянным окном, в котором выполнено центральное отверстие, и приспособление для установки стрелок указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды на соответствующие деления шкалы циферблата без снятия крышки с корпуса, закрепленное на стеклянном окне через его центральное отверстие [2].

Недостатком устройства-прототипа является невозможность совмещения его с различными типами сигнализирующих устройств, выпускаемых отечественной промышленностью. Сигнализирующие устройства могут быть расситаны на следующие сочетания двух контактов узла сигнализации: первый и второй контакты замыкающие; первый и второй контакты размыкающие; первый контакт замыкающий, второй размыкающий; первый контакт размыкающий, второй замыкающий [3].

Технический эффект, на достижение которого направлено предлагаемое решение, - расширение эксплуатационных возможностей манометра с узлом сигнализации за счет создания универсального узла сигнализации, способного работать с различными типами сигнальных устройств, выпускаемых отечественной промышленностью.

Это достигается тем, что в манометре с узлом сигнализации, содержащем корпус, закрепленный в корпусе держатель-основание, оканчивающийся штуцером, трубчатую пружину Бурдона, закрепленную герметично в держателе-основании одним концом и оканчивающуюся герметизирующим ее другой конец наконечником с плоским выступом, в котором выполнено отверстие для первого шарнира, секторный передаточный механизм, в состав которого входят механически соединенные между собой две параллельные металлические пластины, первая из которых жестко закреплена на держателе-основании, и размещенные между этими пластинами зубчатый сектор с осью вращения и хвостовиком, имеющим отверстие для второго шарнира, трибка, сцепленная с зубчатым сектором, и тяга, соединенная своими концами при помощи первого и второго шарниров с плоским выступом трубчатой пружины и хвостовиком зубчатого сектора, диск с канавкой на цилиндрической поверхности, осевым отверстием и радиальной прорезью, запрессованный на часть оси трибки, находящейся с внешней стороны второй пластины секторного передаточного механизма, плоскую натяжную спиральную пружину, закрепленную внутренним концом в прорези диска и внешним концом при помощи конического штифта - в поперечном отверстии стойки, расположенной на второй пластине секторного передаточного механизма, круглый циферблат, имеющий шесть сквозных отверстий, первое из которых расположено в центре циферблата и предназначено для прохода оси трибки, а второе и третье расположены в плоскости, проходящей через оси трибки и штуцера, и предназначены для прохода через них винтов, соединяющих циферблат с держателем-основанием, насаженную на конечную часть оси трибки указательную стрелку с поводком, выполненным в виде круглого стержня, расположенного перпендикулярно ее плоской поверхности и закрепленного одним концом в ее отверстии, узел сигнализации, включающий расположенные в нерабочем секторе циферблата основание, закрепленное на нем при помощи двух винтов, проходящих через его четвертое и пятое отверстия, три опорные пластины, имеющие одинаковую ширину и одинаковую длину, один прямоугольный и один закругленный концы и расположенные в трех плоскостях параллельно поверхности циферблата, в каждой из которых выполнено три отверстия, первое, расположенное в центре дуги закругленного конца, и второе и третье, крепежные, расположенные вблизи прямоугольного конца, и продольная ось каждой из которых находится в плоскости, проходящей через оси трибки и штуцера, две цилиндрические оси, запрессованные своими концами в первые отверстия нижней и средней опорных пластин, два поводка магнитов, в которых магниты расположены на их первых концах и у которых вторые концы выполнены в форме секторных хвостовиков, надетые через осевые расположенные в их центрах тяжести отверстия на цилиндрические оси нижней и средней опорных пластин указатели максимально и минимально допустимых значений давления среды, каждый из которых выполнен из металлической пластины и имеет ступенеобразную форму, его нижняя часть имеет меньшую, чем верхняя часть, ширину и заостренный конец, выполняющий роль стрелки указателя, а его верхняя часть заканчивается закругленным концом с осевым отверстием в центре дуги, и в состав каждого из которых входит геркон, цилиндрическую ось, размещенную в первом отверстии верхней опорной пластины и на которую своими осевыми отверстиями надеты указатели максимально и минимально допустимых значений давления среды, провода, соединенные своими концами с выводами герконов и проходящие внутрь корпуса через шестое отверстие циферблата, расположенное в его нерабочем секторе, два диэлектрических прямоугольных бруска, каждый из которых имеет ширину, равную ширине опорных пластин и в каждом из которых выполнено по два крепежных отверстия, расположенных от их продольных торцов на таких же расстояниях, на каких расположены крепежные отверстия в опорных пластинах от их прямоугольных концов, и первый из которых расположен между нижней и средней опорными пластинами, а второй - в пространстве между средней и верхней опорными пластинами, прилегая к средней, концы трех опорных пластин жестко закреплены на основании узла сигнализации через названные крепежные отверстия посредством двух винтов, пропущенных через них и вкрученных в соответствующие им резьбовые отверстия в основания узла сигнализации, при этом геометрические оси цилиндрических осей поводков магнитов и указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды совпадают с геометрической осью трибки, крышку корпуса, выполненную в форме обечайки, одна сторона которой закрыта стеклянным окном, в котором выполнено центральное отверстие, и приспособление для установки стрелок указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды на соответствующие деления шкалы циферблата без снятия крышки с корпуса, закрепленное на стеклянном окне через его центральное отверстие, в верхней опорной пластине между первым отверстием и ближайшим к нему вторым отверстием выполнено четвертое, дополнительное, отверстие, центр которого расположен на продольной оси этой пластины, в узел сигнализации между вторым диэлектрическим бруском и верхней опорной пластиной введена дополнительная диэлектрическая пластина, имеющая ширину, равную ширине опорных пластин, и длину, равную расстоянию между их прямоугольными концами и центрами отверстий в их закругленных концах, один прямоугольный конец, вблизи от которого выполнены два крепежных отверстия, расположенные аналогично расположению крепежных отверстий в опорных пластинах, и один ступенчатый, с закругленной нижней ступенькой, конец, и в которой между крепежными отверстиями и боковыми стенками выполнены два продольных сквозных отверстия, предназначенных для прохода через них проводов, идущих от герконов в корпус через шестое отверстие в циферблате, первый и второй трубчатые держатели герконов, выполненные из немагнитного материала, каждый из которых имеет сквозное цилиндрическое отверстие, внешний цилиндрический выступ, находящийся от его первого конца на расстоянии, не превышающим одной трети длины держателя, внешнюю цилиндрическую часть, расположенную между цилиндрическим выступом и вторым концом держателя, наружную резьбу, выполненную на его коротком участке до цилиндрического выступа, и поперечное отверстие в цилиндрической стенке, расположенное вблизи цилиндрического выступа и предназначенное для вывода проводов, соединяемых с выводами геркона, длина цилиндрического участка второго держателя выполнена короче длины цилиндрического участка первого держателя на сумму высоты первого диэлектрического бруска и толщины средней опорной пластины, в верхней части пластины указателя максимально допустимого значения давления среды вблизи ее верхнего изгиба выполнено отверстие, диаметр которого равен внешнему диаметру цилиндрических участков держателей герконов и для которого касательной плоскостью является плоскость, проходящая через ось трибки и заостренный конец стрелки этого указателя давления, в верхней части пластины указателя минимально допустимого значения измеряемого давления выполнено отверстие, диаметр которого также равен внешнему диаметру цилиндрических участков держателей герконов и для которого касательной плоскостью является плоскость, проходящая через ось трибки и заостренный конец стрелки этого указателя давления, и центр которого расположен от оси трибки на расстоянии меньше расстояния от оси трибки до центра отверстия в верхней части пластины указателя максимально допустимого значения давления среды на величину, равную 1,1-1,3 внешнего диаметра цилиндрических участков держателей герконов, первый, более длинный, держатель геркона введен в названное отверстие пластины указателя максимально допустимого значения давления среды резьбовым концом снизу пластины до упора с кольцевым выступом держателя и жестко закреплен на ней первой цилиндрической гайкой, накрученной поверх его резьбовой части и выполняющей также роль поводка указателя максимально допустимого значения давления среды, второй держатель геркона введен в названное отверстие пластины указателя минимально допустимого значения давления среды резьбовым концом снизу пластины до упора с кольцевым выступом держателя и жестко закреплен на ней второй цилиндрической гайкой, накрученной поверх его резьбовой части и выполняющей также роль поводка указателя минимально допустимого давления среды, магниты размещены в выполненных из немагнитного материала цилиндрических стаканчиках, закрепленных донышками на первых концах поводков, диаметры плоских закругленных концов которых не превышают диаметры внешних цилиндрических стаканчиков, которые, в свою очередь, не превышают внешние диаметры цилиндрических участков держателей герконов, расстояние от оси трибки до оси стаканчика с магнитом в нижнем поводке выбрано равным расстоянию от оси трибки до оси держателя геркона в указателе максимально допустимого значения давления среды, а в верхнем поводке - равным расстоянию от оси трибки до оси держателя геркона в указателе минимально допустимого значения давления среды, цилиндрическая ось верхней опорной пластины выполнена в форме трехступенчатого цилиндра, в котором диаметр нижней ступени превышает диаметр первого, осевого, отверстия верхней опорной пластины и в верхней ступени которого выполнено центральное отверстие, вторая ступень цилиндрической оси размещена в осевом отверстии верхней опорной пластины, осевом отверстии указателя верхнего предельно допустимого значения давления среды, в отверстии дополнительно введенной шайбы с лапкой, отогнутый конец которой введен в четвертое отверстие верхней опорной пластины, и в осевом отверстии указателя нижнего предельно допустимого значения среды, и ее верхняя ступень развальцована поверх надетой на нее шайбы давлением, позволяющим после развальцовки поворачивать эти указатели вручную, основание узла сигнализации выполнено крестообразным, его высота превышает расстояние от поверхности циферблата до верхней поверхности указательной стрелки, в продольных плечах основания выполнены резьбовые отверстия для винтов, стягивающих между собой прямоугольные концы опорных пластин, диэлектрические бруски и диэлектрическую пластину, размещенную между вторым бруском и верхней опорной пластиной, а в поперечных плечах основания выполнены отверстия для винтов, закрепляющих между собой узел сигнализации и циферблат через его четвертое и пятое отверстия, герконы, выполняющие роль двухканальных переключателей, закреплены в цилиндрических сквозных отверстиях держателей при помощи надетых на них отрезков диэлектрических трубок, выполненных из пластического материала, на расстояниях от поверхности циферблата, на которых середины чашечек с магнитами совпадают с серединами зон срабатывания герконов, расстояние от оси трибки до оси держателя геркона в указателе минимально допустимого значения давления среды превышает расстояние от оси трибки до оси поводка указательной стрелки на сумму радиусов внешнего цилиндрического участка держателя геркона и поводка, расположенного на указательной стрелке, цилиндрические оси нижней и средней опорных пластин содержат кольцевой выступ, отстоящий от его нижнего конца на расстоянии, равном толщине этих опорных пластин, и кольцевую канавку для упорной шайбы, расположенную вблизи его верхнего конца, в состав каждого поводка магнита дополнительно введены цилиндрическая втулка с торцевым цилиндрическим выступом, содержащая цилиндрическое сквозное отверстие, выполняющее роль осевого отверстия поводка магнита, которая запрессована в отверстие поводка снизу, диск, содержащий кольцевую канавку, центральное отверстие и радиальную прорезь, и плоскую натяжную спиральную пружину, закрепленную в прорези диска внутренним концом, диск с пружиной надет на цилиндрическую часть втулки с торцевым цилиндрическим выступом поверх поводка магнита и жестко соединен с ним, и в состав нижней и средней опорных пластин дополнительно введены цилиндрические стойки, каждая из которых содержит поперечное отверстие и каждая из которых своим нижним установочным концом запрессована в отверстие опорной пластины, поводки магнитов надеты на цилиндрические оси нижней и средней опорных пластин через отверстия цилиндрических втулок, а поверх цилиндрических втулок надеты упорные шайбы, зафиксированные в кольцевых канавках цилиндрических осей, внешние концы плоских натяжных спиральных пружин закреплены в поперечных отверстиях цилиндрических стоек при помощи конических штифтов, при этом плоские натяжные спиральные пружины создают крутящие моменты для поводков магнитов, направленные в сторону поводка, расположенного на указательной стрелке (это позволяет поводку, расположенному на указательной стрелке, перемещать оба поводка магнитов с остановкой нижнего поводка при касании его стаканчика с цилиндрической частью держателя геркона указателя максимально допустимого значения давления и с остановкой верхнего поводка при касании его стаканчика с цилиндрической частью держателя геркона указателя минимально допустимого значения давления среды).

В частном случае цилиндрические отверстия держателей герконов с находящимися в них герконами и отрезками диэлектрических трубок залиты со стороны цилиндрических гаек упругим диэлектрическим герметиком.

В частном случае приспособление для установки стрелок указателей предельно допустимых значений давления среды на соответствующие деления шкалы циферблата содержит втулку с торцевым шестигранным выступом, на внешней цилиндрической поверхности которой нарезана резьба и внутри которой выполнено ступенчатое отверстие, меньшим диаметром со стороны шестигранного выступа и большим диаметром с противоположного конца, установленную через первую кольцевую прокладку в отверстие окна с его внутренней стороны цилиндрическую гайку с кольцевым нижним выступом, накрученную на выходящую через отверстие окна на его наружную сторону резьбовую часть втулки, на которую предварительно надета вторая кольцевая прокладка, цилиндрический стержень, оканчивающийся с одного конца цилиндрической головкой с торцевой щелью и с другого конца - заклепочной пустотелой частью, имеющей меньший внешний диаметр, чем внешний диаметр его основной части, цилиндрическую пружину сжатия, размещенную на основной части цилиндрического стержня, и стрелку поворота указателей предельно допустимых значений давления среды, содержащую закругленное основание с отверстием, надетое поверх шайбы на выведенную с внутренней стороны окна заклепочную пустотелую часть цилиндрического стержня, которая развальцована поверх закругленного основания стрелки поворота указателей, длина от центра отверстия стрелки до ее свободного конца превышает расстояние от оси трибки до оси держателя геркона в указателе максимально допустимого значения давления среды не более чем на величину радиуса внешней цилиндрической части держателей герконов, рабочая часть стрелки поворота указателей при неутопленном цилиндрическом стержне во втулке находится выше верхних концов цилиндрических гаек обоих держателей герконов, а при утопленном цилиндрическом стержне - ниже их верхних концов.

В частных случаях отверстия указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды, в которых находятся держатели герконов, расположены относительно плоскостей, проходящих через ось трибки и заостренные концы стрелок указателей, и направлений стрелок указателей слева, или справа, или соответственно слева и справа, или соответственно справа и слева.

В частном случае на задней стенке корпуса установлена приборная часть электрического разъема, с контактами которой гальванически соединены концы проводов, идущие от герконов, и корпус.

На фиг.1 изображен внешний вид заявленного манометра с узлом сигнализации, на котором обозначено: 1 - корпус манометра; 2 - крышка манометра; 3 - держатель-основание; 4 - циферблат; 5 - приборная часть электрического разъема; 6 - цилиндрическая гайка с кольцевым нижним выступом приспособления для установки стрелок указателей предельно допустимых значений давления на соответствующие деления шкалы циферблата; 7 - указательная стрелка; 8 - поводок, расположенный на указательной стрелке 7 (поводок поводков магнитов); 9 - основание узла сигнализации; 10 - шестое отверстие циферблата; 11 и 12 - указатели максимально и минимально допустимых значений давления среды; 13 - стрелка поворота указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды.

На фиг.2 манометр изображен со снятой крышкой 2.

На фиг.1 и 2 цифры на циферблате 4 манометра не обозначены.

Первое-пятое отверстия циферблата 4 находятся под узлом сигнализации. Широкоизвестный механизм, расположенный в корпусе манометра под циферблатом, также не раскрыт графически.

На фиг.3 изображен узел сигнализации манометра, на котором изображено: 14 и 15 - первый и второй диэлектрические бруски; 16 - дополнительная диэлектрическая пластина; 17, 18 и 19 - нижняя, средняя и верхняя опорные пластины; 20 и 21 - нижний и верхний поводки магнитов; 22 - шайбы с лапкой, конец которой отогнут под прямым углом; 23 - четвертое, дополнительное, отверстие верхней опорной пластины; 24 - цилиндрическая ось верхней опорной пластины; 25 - шайба.

На фиг.4 показана конструкция дополнительной диэлектрической пластины 16, на которой через 26 обозначены сквозные отверстия, в которых располагаются провода, идущие от герконов через шестое отверстие 10 в циферблате 4 к контактам приборной части электрического разъема 5.

На фиг.5 и 6 изображены узлы, размещенные на нижней 17 и средней 18 опорных пластинах. На фиг.5 и 6 обозначено: 27 и 28 - цилиндрические оси; 29 и 30 - магниты; 31 и 32 - цилиндрические стаканчики; 33 и 34 - цилиндрические втулки с торцевым цилиндрическим выступом; 35 и 36 - диски, содержащие кольцевую канавку, центральное отверстие и радиальную прорезь; 37 и 38 - плоские натяжные спиральные пружины; 39 и 40 - цилиндрические стойки; 41 и 42 - конические штифты; 43 и 44 - плоские пружины, концы которых жестко закреплены на поводках 20 и 21 (могут и отсутствовать в составе поводков); 45 и 46 - упорные шайбы.

На фиг.7 и 8 изображены указатели максимально 11 минимально 12 допустимых значений давления среды. На этих фигурах обозначено: 47 и 48 - трубчатые держатели герконов; 49 и 50 - первая и вторая цилиндрические гайки.

На фиг.9 изображена крышка 2 манометра с приспособлением для установки стрелок указателей предельно допустимых значений давления среды на соответствующие деления шкалы циферблата 4. На фиг.9 обозначено: 51 - стекляное окно; 52 - втулка с торцевым шестигранным выступом; 53 - цилиндрический стержень; 54 - цилиндрическая пружина сжатия; 55 - шайба; 56 и 57 - первая и вторая кольцевые прокладки; 58 - плоское резиновое кольцо; 59 - диэлектрическая прокладка; 60 - упорное кольцо; 61 - винтовая пробка-заглушка.

При постановке узла сигнализации на циферблат 4 нижний поводок магнита 20 заводят с левой стороны указательной стрелки 7 и отпускают, после чего он под действием пружины 37 прижимается к поводку 8.

Изготовленный и откалиброванный манометр при помощи штуцера устанавливают в резьбовое отверстие объекта, внутри которого будет введена среда, давление которой должно находиться в определенных пределах. Вначале выкручивают из манометра винтовую пробку-заглушку 61. Затем отверткой с плоским заостренным концом нажимают на цилиндрический стержень 53, опускают стрелку 13 ниже уровней верхних торцов цилиндрических гаек 49 и 50 и устанавливают стрелки указателей 11 и 12 на деления циферблата 4, соответствующие максимально и минимально допустимым значениям давления среды. После окончания установки стрелок указателей 11 и 12 на нужные деления циферблата 4 винтовую пробку-заглушку вкручивают на прежнее место.

Манометр с узлом сигнализации работает следующим образом. При отсутствии избыточного давления среды указательная стрелка 7 находится на нулевом делении. При этом нижний поводок магнита 20 находится слева от указательной стрелки 7, а верхний поводок своим цилиндрическим стаканчиком 32 с находящимся в нем магнитом 30 оказывается прижатым к трубчатому держателю 48 геркона на уровне зоны срабатывания последнего. В этом случае в герконе, размещенном в держателе 48, контакты оказываются переключенными (нормально замкнутый контакт разомкнут, нормально разомкнутый контакт замкнут). Контакты геркона, расположенного в держателе 47, в этом случае находятся в нормальном исходном состоянии. При повышении давления среды, когда указательная стрелка 7 заходит за стрелку указателя 12 минимально допустимого давления среды, поводок 8 отодвигает верхний поводок 21 магнита от трубчатого держателя 48, и контакты находящегося в этом держателе геркона возвращаются в нормальное исходное состояние.

При дальнейшем повышении давления среды и совпадении направления указательной стрелки 7 с направлением стрелки указателя 11 максимально допустимого значения среды нижний поводок 20 своим цилиндрическим стаканчиком 31 с магнитом 29 упирается в трубчатый держатель 47 геркона на уровне зоны срабатывания последнего. В этом случае переключаются контакты в герконе, размещенном в трубчатом держателе 47 (нормально замкнутые контакты размыкаются, а нормально разомкнутые контакты замыкаются). При дальнейшем повышении давления состояние контактов обоих герконов не изменяется.

При понижении давления среды и пересечении указательной стрелкой 7 стрелок указателей максимально 11 и минимально 12 допустимых значений давлений среды положения контактов обоих герконов будут такими же, как и при нулевом избыточном давлении среды.

При нахождении указательной стрелки 7 в промежутке между стрелками указателей 11 и 12 поводки 20 и 21 прижаты к поводку 8, расположенному на указательной стрелке 7, и контакты обоих герконов находятся в нормальном исходном состоянии.

Применение герконов в виде двухканальных переключателей позволило создать манометр с универсальным узлом сигнализации, способным работать с различными типами сигнальных устройств, выпускаемых отечественной промышленностью.

Источники информации

1. Манометры, вакуумметры, мановаккуумметры показывающие сигнализирующие МТП-160/2-Сг, ВТП-160/2-Сг, МВТП-160/2-Сг, МТП-160/2-Сг-Т-2, ВТП-160/2-Сг-Т-2, МВТП-160/2-Сг-Т-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2В0.283.549 ТО.

2. А.с. СССР №1364933, кл. G01L 19/12. Устройство для сигнализации давления. Заявл. 01.07.86. Опубл. 07.01.88. Бюл. №1 - прототип.

3. Манометры, вакуумметры, мановаккуумметры показывающие сигнализирующие ДМ 2010Сг, ДВ 2010Сг, ДА 2010Сг. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 5Ш0.283.316 ТО, с.2.

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно - к манометрам с узлом сигнализации, в которых упругим чувствительным к давлению среды элементом является трубчатая пружина Бурдона. Сущность изобретения состоит в том, что в манометре с узлом сигнализации, содержащем указатели максимально и минимально допустимых значений давления среды, имеющих в своем составе по одному геркону, и поводки магнитов, перемещаемых при помощи поводка, расположенного на указательной стрелке прибора, используются герконы в виде двухканальных переключателей. Техническим результатом изобретения является расширение эксплуатационных возможностей манометра с узлом сигнализации за счет создания универсального узла сигнализации, способного работать с различными типами сигнальных устройств, выпускаемых отечественной промышленностью. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Манометр с узлом сигнализации, содержащий корпус, закрепленный в корпусе держатель-основание, оканчивающийся штуцером, трубчатую пружину Бурдона, закрепленную герметично в держателе-основании одним концом и оканчивающуюся герметизирующим ее другой конец наконечником с плоским выступом, в котором выполнено отверстие для первого шарнира, секторный передаточный механизм, в состав которого входят механически соединенные между собой две параллельные металлические пластины, первая из которых жестко закреплена на держателе-основании, и размещенные между этими пластинами зубчатый сектор с осью вращения и хвостовиком, имеющим отверстие для второго шарнира, трибка, сцепленная с зубчатым сектором, и тяга, соединенная своими концами при помощи первого и второго шарниров с плоским выступом трубчатой пружины и хвостовиком зубчатого сектора, диск с канавкой на цилиндрической поверхности, осевым отверстием и радиальной прорезью, запрессованный на часть оси трибки, находящейся с внешней стороны второй пластины секторного передаточного механизма, плоскую натяжную спиральную пружину, закрепленную внутренним концом в прорези диска и внешним концом при помощи конического штифта - в поперечном отверстии стойки, расположенной на второй пластине секторного передаточного механизма, круглый циферблат, имеющий шесть сквозных отверстий, первое из которых расположено в центре циферблата и предназначено для прохода оси трибки, а второе и третье расположены в плоскости, проходящей через оси трибки и штуцера, и предназначены для прохода через них винтов, соединяющих циферблат с держателем-основанием, насаженную на конечную часть оси трибки указательную стрелку с поводком, выполненным в виде круглого стержня, расположенного перпендикулярно ее плоской поверхности и закрепленного одним концом в ее отверстии, узел сигнализации, включающий расположенные в нерабочем секторе циферблата основание, закрепленное на нем при помощи двух винтов, проходящих через его четвертое и пятое отверстия, три опорные пластины, имеющие одинаковую ширину и одинаковую длину, один прямоугольный и один закругленный концы и расположенные в трех плоскостях параллельно поверхности циферблата, в каждой из которых выполнено три отверстия, первое, расположенное в центре дуги закругленного конца, и второе и третье, крепежные, расположенные вблизи прямоугольного конца, и продольная ось каждой из которых находится в плоскости, проходящей через оси трибки и штуцера, две цилиндрические оси, запрессованные своими концами в первые отверстия нижней и средней опорных пластин, два поводка магнитов, в которых магниты расположены на их первых концах и у которых вторые концы выполнены в форме секторных хвостовиков, надетые через осевые, расположенные в их центрах тяжести, отверстия на цилиндрические оси нижней и средней опорных пластин указатели максимально и минимально допустимых значений давления среды, каждый из которых выполнен из металлической пластины и имеет ступенеобразную форму, его нижняя часть имеет меньшую, чем верхняя часть, ширину и заостренный конец, выполняющий роль стрелки указателя, а его верхняя часть заканчивается закругленным концом с осевым отверстием в центре дуги, и в состав каждого из которых входит геркон, цилиндрическую ось, размещенную в первом отверстии верхней опорной пластины и на которую своими осевыми отверстиями надеты указатели максимально и минимально допустимых значений давления среды, провода, соединенные своими концами с выводами герконов и проходящие внутрь корпуса через шестое отверстие циферблата, расположенное в его нерабочем секторе, два диэлектрических прямоугольных бруска, каждый из которых имеет ширину, равную ширине опорных пластин, и в каждом из которых выполнено по два крепежных отверстия, расположенных от их продольных торцов на таких же расстояниях, на каких расположены крепежные отверстия в опорных пластинах от их прямоугольных концов, и первый из которых расположен между нижней и средней опорными пластинами, а второй - в пространстве между средней и верхней опорными пластинами, прилегая к средней, концы трех опорных пластин жестко закреплены на основании узла сигнализации через названные крепежные отверстия посредством двух винтов, пропущенных через них и вкрученных в соответствующие им резьбовые отверстия в основания узла сигнализации, при этом геометрические оси цилиндрических осей поводков магнитов и указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды совпадают с геометрической осью трибки, крышку корпуса, выполненную в форме обечайки, одна сторона которой закрыта стеклянным окном, в котором выполнено центральное отверстие, и приспособление для установки стрелок указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды на соответствующие деления шкалы циферблата без снятия крышки с корпуса, закрепленное на стеклянном окне через его центральное отверстие, отличающийся тем, что в верхней опорной пластине между первым отверстием и ближайшим к нему вторым отверстием выполнено четвертое, дополнительное, отверстие, центр которого расположен на продольной оси этой пластины, в узел сигнализации между вторым диэлектрическим бруском и верхней опорной пластиной введена дополнительная диэлектрическая пластина, имеющая ширину, равную ширине опорных пластин, и длину, равную расстоянию между их прямоугольными концами и центрами отверстий в их закругленных концах, один прямоугольный конец, вблизи от которого выполнены два крепежных отверстия, расположенные аналогично расположению крепежных отверстий в опорных пластинах, и один ступенчатый, с закругленной нижней ступенькой, конец, и в которой между крепежными отверстиями и боковыми стенками выполнены два продольных сквозных отверстия, предназначеные для прохода через них проводов, идущих от герконов в корпус через шестое отверстие в циферблате, первый и второй трубчатые держатели герконов, выполненные из немагнитного материала, каждый из которых имеет сквозное цилиндрическое отверстие, внешний цилиндрический выступ, находящийся от его первого конца на расстоянии, не превышающим одной трети длины держателя, внешнюю цилиндрическую часть, расположенную между цилиндрическим выступом и вторым концом держателя, наружную резьбу, выполненную на его коротком участке до цилиндрического выступа, и поперечное отверстие в цилиндрической стенке, расположенное вблизи цилиндрического выступа и предназначенное для вывода проводов, соединяемых с выводами геркона, длина цилиндрического участка второго держателя выполнена короче длины цилиндрического участка первого держателя на сумму высоты первого диэлектрического бруска и толщины средней опорной пластины, в верхней части пластины указателя максимально допустимого значения давления среды вблизи ее верхнего изгиба выполнено отверстие, диаметр которого равен внешнему диаметру цилиндрических участков держателей герконов и для которого касательной плоскостью является плоскость, проходящая через ось трибки, и заостренный конец стрелки этого указателя давления, в верхней части пластины указателя минимально допустимого значения измеряемого давления выполнено отверстие, диаметр которого также равен внешнему диаметру цилиндрических участков держателей герконов и для которого касательной плоскостью является плоскость, проходящая через ось трибки и заостренный конец стрелки этого указателя давления, и центр которого расположен от оси трибки на расстоянии меньше расстояния от оси трибки до центра отверстия в верхней части пластины указателя максимально допустимого значения давления среды на величину, равную 1,1-1,3 внешнего диаметра цилиндрических участков держателей герконов, первый, более длинный, держатель геркона введен в названное отверстие пластины указателя максимально допустимого значения давления среды резьбовым концом снизу пластины до упора с кольцевым выступом держателя и жестко закреплен на ней первой цилиндрической гайкой, накрученной поверх его резьбовой части и выполняющей также роль поводка указателя максимально допустимого значения давления среды, второй держатель геркона введен в названное отверстие пластины указателя минимально допустимого значения давления среды резьбовым концом снизу пластины до упора с кольцевым выступом держателя и жестко закреплен на ней второй цилиндрической гайкой, накрученной поверх его резьбовой части и выполняющей также роль поводка указателя минимально допустимого давления среды, магниты размещены в выполненных из немагнитного материала цилиндрических стаканчиках, закрепленных донышками на первых концах поводков, диаметры плоских закругленных концов которых не превышают диаметры внешних цилиндрических стаканчиков, которые, в свою очередь, не превышают внешние диаметры цилиндрических участков держателей герконов, расстояние от оси трибки до оси стаканчика с магнитом в нижнем поводке выбрано равным расстоянию от оси трибки до оси держателя геркона в указателе максимально допустимого значения давления среды, а в верхнем поводке - равным расстоянию от оси трибки до оси держателя геркона в указателе минимально допустимого значения давления среды, цилиндрическая ось верхней опорной пластины выполнена в форме трехступенчатого цилиндра, в котором диаметр нижней ступени превышает диаметр первого, осевого, отверстия верхней опорной пластины и в верхней ступени которого выполнено центральное отверстие, вторая ступень цилиндрической оси размещена в осевом отверстии верхней опорной пластины, осевом отверстии указателя верхнего предельно допустимого значения давления среды, в отверстии дополнительно введенной шайбы с лапкой, отогнутый конец которой введен в четвертое отверстие верхней опорной пластины, и в осевом отверстии указателя нижнего предельно допустимого значения среды, и ее верхняя ступень развальцована поверх надетой на нее шайбы давлением, позволяющим после развальцовки поворачивать эти указатели вручную, основание узла сигнализации выполнено крестообразным, его высота превышает расстояние от поверхности циферблата до верхней поверхности указательной стрелки, в продольных плечах основания выполнены резьбовые отверстия для винтов, стягивающих между собой прямоугольные концы опорных пластин, диэлектрические бруски и дополнительную диэлектрическую пластину, размещенную между вторым бруском и верхней опорной пластиной, а в поперечных плечах основания выполнены отверстия для винтов, закрепляющих между собой узел сигнализации и циферблат через его четвертое и пятое отверстия, герконы, выполняющие роль двухканальных переключателей, закреплены в цилиндрических сквозных отверстиях держателей при помощи надетых на них отрезков диэлектрических трубок, выполненных из пластического материала, на расстояниях от поверхности циферблата, на которых середины чашечек с магнитами совпадают с серединами зон срабатывания герконов, расстояние от оси трибки до оси держателя геркона в указателе минимально допустимого значения давления среды превышает расстояние от оси трибки до оси поводка указательной стрелки на сумму радиусов внешнего цилиндрического участка держателя геркона и поводка, расположенного на указательной стрелке, цилиндрические оси нижней и средней опорных пластин содержат кольцевой выступ, отстоящий от его нижнего конца на расстоянии, равном толщине этих опорных пластин, и кольцевую канавку для упорной шайбы, расположенную вблизи его верхнего конца, в состав каждого поводка магнита дополнительно введены цилиндрическая втулка с торцевым цилиндрическим выступом, содержащая цилиндрическое сквозное отверстие, выполняющее роль осевого отверстия поводка магнита, которая запрессована в отверстие поводка снизу, диск, содержащий кольцевую канавку, центральное отверстие и радиальную прорезь, и плоскую натяжную спиральную пружину, закрепленную в прорези диска внутренним концом, диск с пружиной надет на цилиндрическую часть втулки с торцевым цилиндрическим выступом поверх поводка магнита и жестко соединен с ним, и в состав нижней и средней опорных пластин дополнительно введены цилиндрические стойки, каждая из которых содержит поперечное отверстие и каждая из которых своим нижним установочным концом запрессована в отверстие опорной пластины, поводки магнитов надеты на цилиндрические оси нижней и средней опорных пластин через отверстия цилиндрических втулок, а поверх цилиндрических втулок надеты упорные шайбы, зафиксированные в кольцевых канавках цилиндрических осей, внешние концы плоских натяжных спиральных пружин закреплены в поперечных отверстиях цилиндрических стоек при помощи конических штифтов, при этом плоские натяжные спиральные пружины создают крутящие моменты для поводков магнитов, направленные в сторону поводка, расположенного на указательной стрелке.2. Манометр по п.1, отличающийся тем, что цилиндрические отверстия держателей герконов с находящимися в них герконами и отрезками диэлектрических трубок залиты со стороны цилиндрических гаек упругим диэлектрическим герметиком.3. Манометр по п.2, отличающийся тем, что приспособление для установки стрелок указателей предельно допустимых значений давления среды на соответствующие деления шкалы циферблата содержит втулку с торцевым шестигранным выступом, на внешней цилиндрической поверхности которой нарезана резьба и внутри которой выполнено ступенчатое отверстие, меньшим диаметром со стороны шестигранного выступа и большим диаметром с противоположного конца, установленную через первую кольцевую прокладку в отверстие окна с его внутренней стороны цилиндрическую гайку с кольцевым нижним выступом, накрученную на выходящую через отверстие окна на его наружную сторону резьбовую часть втулки, на которую предварительно надета вторая кольцевая прокладка, цилиндрический стержень, оканчивающийся с одного конца цилиндрической головкой с торцевой щелью и с другого конца - заклепочной пустотелой частью, имеющей меньший внешний диаметр, чем внешний диаметр его основной части, цилиндрическую пружину сжатия, размещенную на основной части цилиндрического стержня, и стрелку поворота указателей предельно допустимых значений давления среды, содержащую закругленное основание с отверстием, надетое поверх шайбы на выведенную с внутренней стороны окна заклепочную пустотелую часть цилиндрического стержня, которая развальцована поверх закругленного основания стрелки поворота указателей, длина от центра отверстия стрелки до ее свободного конца превышает расстояние от оси трибки до оси держателя геркона в указателе максимально допустимого значения давления среды не более чем на величину радиуса внешней цилиндрической части держателей герконов, рабочая часть стрелки поворота указателей при неутопленном цилиндрическом стержне во втулке находится выше верхних концов цилиндрических гаек обоих держателей герконов, а при утопленном цилиндрическом стержне - ниже их верхних концов.4. Манометр по п.3, отличающийся тем, что отверстия указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды, в которых находятся держатели герконов, расположены относительно плоскостей, проходящих через ось трибки и заостренные концы стрелок указателей, и направлений стрелок указателей слева.5. Манометр по п.3, отличающийся тем, что отверстия указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды, в которых находятся держатели герконов, расположены относительно плоскостей, проходящих через ось трибки и заостренные концы стрелок указателей, и направлений стрелок указателей справа.6. Манометр по п.3, отличающийся тем, что отверстия указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды, в которых находятся держатели герконов, расположены относительно плоскостей, проходящих через ось трибки и заостренные концы стрелок указателей, и направлений стрелок указателей соответственно слева и справа.7. Манометр по п.3, отличающийся тем, что отверстия указателей максимально и минимально допустимых значений давления среды, в которых находятся держатели герконов, расположены относительно плоскостей, проходящих через ось трибки и заостренные концы стрелок указателей, и направлений стрелок указателей соответственно справа и слева.8. Манометр по п.4, или 5, или 6, или 7, отличающийся тем, что на задней стенке корпуса установлена приборная часть электрического разъема, с контактами которой гальванически соединены концы проводов, идущие от герконов, и корпус.