Пневматический повторитель Советский патент 1983 года по МПК F15C5/00 

Изобретение относится к элемеи-iM пневмоавтоматикр и может быть исиг-льзовано в качестве датчика давления в сл1стемах автоматического управления, преимущественно хи1«ической промышленности. Известны мембранн11с устройства для измерения давления в условиях повышенных температур. Они содержат мембраны, изготовленные из металла, например бериллия. Однако эти датчики давления характеризуются недостаточной чувствительностью из-за жесткости металлических мембран. Применение более эластичных мембран, например из резины и резинотканевых материалов 1, также не решает этой проблемь, так как в условиях, например, химической промышленности в диапазоне температур от -50 до +180°С не удается сохранить стабильными эластичные свойства таких мембран. , Наиболее близким к предлагаемому является пневматический повторитель, который состоит из корпуса с соплом, выполненным в форме усеченного конуса, и чувствительной мембраны, расположенной со стороны наружного давления 2. Недостатком этого повторителя является то, что он не обеспечивает достаточной точности измерения давления при температуре среды в диапазоне от -50 до -f 180°С. Цель изобретения - повышение точности и расширение температурного диапазона повторителя. Цель достигается тем, что в пневматическом повторителе, включающем корпус с соплом, выполненным в форме усеченного конуса, и чувствительную мембрану, расположенную со стороны наружного давления, выходной канал подключен к камере между мембраной и соплом, мембрана выполнена из полиамида, а сопло выполнено с углом между образующими усеченного конуса в пределах 120-160°, с отношением внутреннего диаметра к наружному равным 0,3-0,5, и отношением высоты сопла к диаметру мембраны в пределах 0,023-0,043. Чувствительная мембрана из полиамида не теряет своих упругих свойств при изменении температуры в диапазоне от -50 до +180°С, что позволяет повысить точность повторителя в этом диапазоне. К тому же применение полиамида в качестве материала мембраны позволяет изготавливать ее толщиной до нескольких десятков микрон, что также повышает чувствительность повторителя. На получение хороших эксплуатационных параметров повторителя, как показывают исследования, большое влияние оказывают не только влияние упругой силы мембраны, ее веса, но и влияние геометрических размеров сопла. Выполнение сопла с указанными соотношениями гео 1етрических размеров снижает вероятность повреждений мембраны, предотвращает уменьшение эффективной ;iOBepxHocTH мембраны со стороны выходного давления, что также приводит к повышению точности измерений. На чертеже приведена схема пневматического повторителя. Пневматический повторитель содержит корпус 1 с соплом 2, выполненным в форме усеченного конуса высотой h, с углом между образующими усеченного конусам, наружным диаметром d сопла d, внутренним диаметром di, и чувствительную мембрану 3 диаметром D. Мембрана выполнена из полиамидной пленки. Пневматический повторитель выполнен с соблюдением следующих соотношений между размерами элементов л 120-160 ; h/D 0,023-0,043; djd 0,3-0,5. Работает предлагаемый повторитель по принципу обычного повторителя давления. При изменении наружного давления Р мембрана 3 взаимодействует с соплом 2, то открывая, то закрывая его, тем самым изменяегся выходное давление повторителя в каере Р,х, причем при увеличении Р„ - РВЫУ величивается, а при уменьшении РЦ - меньшается. Влияние предлагаемых соотношений параетров исследовано экспериментально и ожет бь1ть объяснено следующим обраом. АР - погрешность измерения. Наблюдаемое увеличение 4Р при (Л, связано с имеющим место изломом и надрывом полиамидной пленки в зоне сопла в режимах односторонней перегрузки со стороны наружного давления при отключении питания, а прио(.160° - с уменьшением эффективной площади мембраны при касании отдельных участков мембраны поверхности конуса. Оптимальным является также соотношение d, /d 0,3-0,5. При отношении d, /d 0,5 увеличивается реакция сопла, а при отношении d,,3 увеличивается ход мембраны, что приводит к снижению точности измерений. Для повышения точности измерения давления необходимо также, чтобы в предлагаемом пневмоБовторителе отношение h/D равнялось 0,023-0,043. При отношении h/D 0,023 происходит уменьшение эффективной поверхности мембраны за счет касания отдельных ее участков дна камеры 1, а при отношении h/D 0,043 происходит вытягивание и пластическая деформация пленки и мембраны при перегрузках со стороны наружного давления, что также приводит к повышению погрешности измерений. Исследования показывают, что указанные соотношения существенны для повышения точности- пневмоповторителя с мембраной из полиамида. Технико-экономические преимущества изобретения состоят в увеличении точности измерения давления жидкости или газа при изменении температуры в диапазоне от -50 до -fl80°C.

3

Использование пневматического повтори-мышленности позволяет более точно учителя в качестве датчика давления в системетывать наличие и расход этих продуктов, контроля количества жидких продуктов вспособствует. повышению качества проДукспециальных емкостях- в химической про-Цч и др.

1023156,

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОВТОРИТЕЛЬ, содержащий корпус с соплом, выполненным в форме усеченного конуса, и мембрану, расположенную со стороны камеры входного давления, выходной канал подключен к камере между мембраной и соплом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения температурного диапазона повторителя, в нем мембрана выполнена из полиамида, а сопло выполнено с углом между образующими усеченного конуса в пределах 120-160°, с отношением внутреннего диаметра к наружному в пределах 0,3-0.5, и отношением высоты сопла к диаметру мембраны в пределах 0,023- 0,043. . (Л ю оо СП 05