Реле давления Советский патент 1983 года по МПК G01L19/08 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике, а именно .сигнализаторам давления и может быть использовано в автоматически системах контроля и оповещения об авариях. Известен сигнализатор, содержащи корпус, чувствительный элемент, кон тактный преобразователь, диод Cl 3Известно реле давления, содерй ащ корпус, чувствительный элемент и ко тактный преобразователь С2}. Недостатком известных устройств является отсутствие надежного диста ционного контроля работоспособности устройств, а именно невозможность осуществить дистанционный контроль обрыва цепи при разомкнутой контактной паре, работоспособности чувствительного эле мента и контактной пары устройств, что особенно важно при использовани устройств в системах контроля и опо вещения об авариях.Цель изобретения -. возможность дистанционного контроля работоспосо ности устройства. Указанная цель достигается тем, что в реле давления, содержащем кор пус, разделенный упругим чувствител ным элементом с жестким центром на две полости и микровыключатель,связанный через пружинный элемент и тя гу с жестким центром упругого чувствительного элемента, установлена соленоидная катушка с плунжером, обмотка которой подключена параллельно контактной паре микровыключателя j а плунжер - связан с жестким центром упругого чувствительного элемента со стороны, противоположной пружинному элементу. На чертеже показано реле давления. Pejje давления содержит чувствительный :Элемент 1 в виде мембраны с жестким центром, который делит корпус 2 на полости А и Б , тягу 3, пружинный элемент k в виде плоской пружины, ножевые опоры 5, гайку 3, контактную пару 7 в виде микровыключателя, соленоидную катушку 8 с плунжером 9, диод 10, капилляр 11 Реле давления работает следующим образом. . Контакты контактной пары 7 разом кнуты, если мембрана 1 находится в равновесии, т.е. если давление в по лости А (равное сумме статического и динамического давлений | уравновешивается статическим давлением в полости 6 и силой упругости пружины (регулируется гайкой 6 . Реле давления срабатывает при возрастании ди1 амического давления и при кратковременном резком возрастании статического давления. При возрастании динамического давления, подаваемого в полость Л ,мембрана 1 перемещается в сторону полости Б , преодолевая силу упругости пружины , под воздействием плеча npiжины k замыкаются контакты контактной пары 7, в электрическую цепь посылается сигнал cpaбatывaния датчика. При резком кратковременном повышении статического давления, что имеет место при взрыве или горном ударе, давление в полости Л нарастает бысЬрее, чем в полости Б, так как в полость Б статическое давление подается через капилляр 11, что вызывает замеделение нарастания давления. Это приводит к срабатыванию реле. Медленное изменение статического давления не вызывает срабатывания реле. Дистанционный контроль работоспособности реле давления осуществляется при подключении электрической цепи, связывающей реле с регистрирующим устройством, к регулируемому источнику разнополярного напряжения. Это позволяет контролировать следующие элементу устройства. Для дистанционного контроля обрыва и короткого замыкания электрической цепи, связывающий реле давления с регистрирующим устройством, напряжение регулируемого источника разнополярного напряжения устанавливается таким, что величина тока в цепи недостаточна для втягивания плунжера 9 соленоидной катушки 8. В цепи протекает JTOK: .H ток контроля. А; напряжение регулируемого источника питания в номинальном режиме. В; сопротивление обмотки соленоидной катушки 8,0 м.; внутреннее сопротивление диода 10 в прямом направлении. Ом; 3 l - сопротивление электрической цепи, связывающей реле с регистрирующим прибором, Ом. Так как в цепь включен диод 10, п ней протекает однополярный ток, амплитуду которого определяют по формуле (1 . При обрыве цепи тока в ней не будет, что дистанционно сигнализирует о факте обрыва. При коротком замыкании цепи до диода - 10 (т.е. на участке вне корпуса репе) в последней будет протекать ток двуполярный: где jQn J- ток в цепи при ее коротком замыкании, А; - сопротивление участка электрической цепи, Ом, величине и по форме ток в цепи п ее коротком замыкании отличается от тока контроля, что позволяет установить факт короткого замыкания в электрической цепи. Для дистанционного контроля работоспособности реле и его уставки выходное напряжение регулируемого источника разнополярного напряжения устанавливают достаточным для втягивания плунжера 9 соленоидной катушки. В цепи протекает ток: .н где Зв ток втягивания. Л; напряжение регулируемого источника разнополярного напряжения в режиме конт роля работоспособности,В При втягивании плун- ера 9 перемещается тяга 3 чувствительный элемент 1, пружинный элемент Ц и замыкается контактная пара 7 микровыключателя, При этом к сопротивлению соленоидно катушки 8 параллельно подключается полное сопротивление контактной пары 7. В цепи пройдет ток: .н где и j. oi цепи при замкнутой контактной паре 7,А; i полное сопротивление контактной пары 7 в замкнутом состоянии. Ом; Величина ,Регламентируется техническими условиями на микропереключатели, так 0,05 Ом для микропереключателя МПЗ 1 0100. 360.007.ТУ. Величина сопротивления соленоидной катуш1 и определяется необходимым усилием,которое должно развиваться на плунжере при заданном токе. Это сопротивление для усилий порядка 10 Н и токов порядка 10-50 мА лежит в пределах 3000-6000 Ом. Учитывая реальные значения сопротивлений эм хп ЭМ .: можно эм кп ренебречь, тогда: Ток в обмотке катушки соленоида: , ип.(.н) J -А .л Подставляя значение из формулы (5) в формулу (6) получаем: ип.б ип.в т.е, ток в обмотке 8 соленоидной катушки в период замкнутого состояния контактной пары 7 близок к нулю и меньше тока, необходимого для удержания плунжера 9 во втянутом состоянии. Вследствие этого под действием натяжения пружинного элемента и давления в полости Б корпуса 2 плунжер 91 соленоидной катушки возвращается в исходное положение. Это. приводит к выпрямлению пружинного элемента и возвращению его в исходное положение, вследствие этого контакты контактной пары 7 размыкаются. Этот процесс приводит к повторному появлению тока втягивания в обмотке 8 соленоидной катушки, втягиванию плунжера 9 и т.д. Возникает колебательный процесс, в котором участвуют плунжер 9. чувствительный элемент 1, тяга 3 пружинный элемент 4, контактная пара 7 микровыключателя. Следствием этого колебательного процесса является вогникновекие в электрической цепи колебаний величины тока.

5

Частота этих колебаний зависит от Таким образом, если эафиксироват состояния элементов, принимающихчастоту колебаний исправного реле в них участие. При обрыве тяги 3 давления, впоследствии можно по поломке пружинного элемента , за-изменению частоты колебаний опредежиме чувствительного элемента 1,или 5 лить отклонения от его нормального изменении затяжки гайки 6, котораяфункционирования, т.е. осуществляетопределяет уставку реле давления,ся дистанционный контроль работоспочрстота колебаний изменится.собности реле давления и его уставки.

РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ, содержащее корпус, разделенный упругим чувствительным элементом с жестким центром на две полости, и микровыключатель, связанный через пружинный элемент и тягу с жестким центром упругого чувствительного элемента, отличающееся тем, что,с целью возможности дистанционного контроля работоспособности реле, оно снабжено соленоидной катушкой с плунжером, обмотка которой подключена параллельно контактной паре микровыключателя , а плунжер связан с жестким центром упругого чувствительного элемента со стороны, противоположной пружинному элементу. м