Мембранное предохранительное устройство Советский патент 1983 года по МПК F16K17/40 

Изобретение относится к предохранительным устройствам, используемым для защиты аппаратов от опасных перегрузок давлением, особенно содержащих искро- и взрывоопасные среды, и предназначено, в частности, для работы в ударных газодинамических трубах для тарировки датчиков дайления, ускорения и т.п.

Известны мембранные предохранительные устройства с разрушаемой мембраной из полимерной пленки и бумаги и нагревательным элементом, выполненным в виде проволочного кольца, удерживаемого равномерно расположенными крепежными проволочными петлями Cl 3Недостатки таких устройств заключакится в том, что они не обеспечивают стабильности срабатывания при различных давлениях, а также необходимую быстроту вскрытия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является мембранное предохранительное устройство, содержащее корпус и разрушаиэщую мембрану, на которой закреплена токопроводящая дорожка, соединенная с батареей накопительных вдонденсаторов 2 j.

Указанное устройство позволяет увеличить быстродействие, но не может быть использовано при работе с искро- и взрывоопасными средами.i

Цель изобретения - обеспечение повышения скорости и Нсшежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус и разрушаемую мембрану, на которой укреплена токопроводящая дорожка, электрически соединенная с батареей накопительных конденсаторов, мембрана выполнена в виде цилиндра и снабжена второй токопроводящей дорожкой, расположенной параллельно первой, вплотную к ней, при этом дорожки выполнены из материала с малым коэффициентом сопротивления, снабжены изоляционным покрытиё:м и проложены зигзагообразно по боковой поверхности цилиндра под острым углом к его образующей, а их одноименные концы соелщне ны с разноименными пластинами батареи.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит разрушаемую цилиндрическую мембрану 1, выполненную из одного или нескольких слоев тонкой пластиковой пленки или бумаги.

На внешней поверхности цилиндра или между слоями пленки помещена токопроводящая дорожка 2, покрытая изоляцией. Дорожка выполнена из материгила с малым коэффициентом con

ротивления, -например меди, и уложена в виде зигзага. Дорожка электрически связана с батареей накопительных конденсаторов 3, причем начало дорожки Н присоединено к положительному полюсу батареи, а конец дорожки К - к отрицательному. Дорожка уложена зигзагообразно под острым углом к образующей цилиндра. Образующая цилиндра пример но в 1,5 раза больше диаметра отсека ударной трубы.

Дополнительная токопроводящая дорожка 4 расположена параллельно первой, вплотную к ней, также злектрическнг связана с батареей накопительных конденсаторов 3, причем начало дорожки Н присоединено к отрицательному полюсу батареи, а конец дорожки К. - к положительному.

Устройство работает следующим образом.

Цилиндрическая мембрана 1 .представляет собой один из отсеков , ударной трубы и часть тороидального клапана уларной трувы иАи отсек пневмотрассы с предохранительным устройством сброса, а также мембрану ударной трубы для получения волн разрежения.

При калибровке и испытаниях преобразователей давления и акселерометров в ударных трубах вторые и третьи мембраны разруша- ; ются распространяющейся ударной волной. Как показывают эксперимен- , ты,разрушение мембраныударными волнсши может существенно повлиять на работоспособность установки, испытуемых датчиков, а также и на качество потока исследуемого газа.

Предлагаемая конструкция позволяет открыть вторую или третью мембраны непосредственно переду приходом ударной волны. Это осуществлйется путем пропускания тока по токоподводящим дорожкам 2 и 4. При этом разрушается цилиндрическая мембрана 1 и в кратчайиюе время (перед приходом ударной волны )открывается канал ударной трубы на всю площгщь поперечного сечения или . вскрывается боковая поверхность отсека трубопровода для сброса

газа.

I

При прохождении тока по близко расположенным параллельным дорожкам 2 и 4 на них действует сила Лоренца. При встречном протекании токов в параллельных проводниках эта сила разъединяет их. При этом разрушаемая мембрана 1 pasiKiBaется и.раскрывается по рисунку .укладки проводников ( в данном случае разрыв происходит сразу вдоль всего зигзага ). Наиболее целесообразна укладка зигзага с углом 20 5 30° к образующей цилиндра, при этом.

получается оптимальный эффект. При более плотной укладке { угол меньше 20О ) разрушаемая мембрана становится излишне жесткой на раскрытие . При более разреженной укладке (угол больше 30 ) образуется не- , достаточное число разрывов. Для обеспечения.эффективности / разрыва токопроводящие дорожки 2 и

4прикрепляются к материалу разрушаемой мембраны 1 клеем с нагревом« Для диаметра мембраны 5-10 см батарея конденсаторов при напряжении

5кВ имеет энергию 1-5 кДж. Постоянная времени разрядки составля- ет 0,1-0,3 МКС. В разряднсж устройстве предусмотрен импульсный запуск так что вскрытие разрушаемой мем-

браны можно синхронизировать с потоком в ударной трубе или с сигна|лом на выброс в случае использова1НИЯ устройства как .предохранительного клапана.

5 Использование предлагаемого устройства позволяет устранить отраженную ударную волну, наблюдаемую при открытии мембраны подающей ударной волной, в том случае, когда используется вторая мембрана, повысить надежность срабатывания и скорость вскрытия разрушаемой ци1линдрической мембраны ударной трубы и предохранительного устройстlj:Ba сбрасывания давления, сократить число испытаний и ускорить выдачу рекомендаций.

МЕМБРАННОЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ-. . НОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус иразрушаемую мембраиу, нажоторой укреплена токопроводяцая дорожка, электрически соединенная с батаре- i ей накопительмых конденсаторов, о т , . . ; л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости срабатывания и нёщежности работь устройства, мембрана выполнена в виде ци- линдра и снабжена дополнительной токопроводяцей дорожкой, расположенной параллельно первой, вплотную к ней, при этом дорожки изготовлены из материала с матал коэффициентом сопротивления, снабжены изоляционным покрытием и проложены зигзагообразно по боковой поверхности цилиндра под острым углом к его. образукйцей, а их одноименные концы соединены с разноименными пластинами батареи. ю ел со