Реле давления Советский патент 1985 года по МПК G01L7/08 

Изобретение относится к средствам контроля за давлением в системах и может быть использовано в стендах для испытания пневматических тормозных приборов железнодорожного подвижного состава. Известно реле давления, содержащее входную камеру с мембраной, неподвижные регулируемые контакты и пружинные элект рические контакты, выполненные в виде радиальных пластин дискообразной гребенки, концы которой (собственно контакты) последовательно смещены по образующей спирали. Это реле позволяет осущест влять последовательный контроль нескольких величин давления 1. Однако данное устройство нельзя использовать в стендах для испытания тормозного оборудования, так как ограничена возможность коммутации выходного сигнала из-за нераздельного выполнения подвижных контактов, а образование очень больщой силы на мембране при больших давлениях ведет к ограничению диапазона величин входного давления или к увеличению габаритов, массы и износа деталей, т.е. к уменьшению надежности. Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому результату является реле давления, содержащее входную камеру с мембраной, микропереключатель и двуплечий подпружиненный рЁ,1чаг с противовесом, взаимодействующий большим плечом с микропереключателем, а меньшим - с мембраной 2. Недостатком известного реле давления при использовании его в испытательных стендах является необходимость ограничения диапазона величин входного давления из-за образования очень большой силы на мембране при работе с большими давлениями или увеличение габаритов и массы, что ведет к увеличению износа деталей, т.е. к уменьшению надежности. Целью изобретения является расширение диапазона контролируемых величин давления, а также возможности последовательного контроля нескольких величин давления. Поставленная цель достигается тем, что в реле давления, содержащем входную камеру с мембраной, соединенную через шток с рычагом, снабженным противовесом и контактирующим с микропереключателем, причем плечо от точки контакта штока с рычагом до точки опоры рычага меньше плеча, от точки контакта микропереключателя с рычагом до его точки опоры, входная камера снабжена второй мембраной меньшей площади, соединенной с первой жестким центром, а отношение длин плеч выполнено большим, чем отношение площади большей мембраны к разности площадей мембран. Кроме того, в реле давления вдоль рычага аналогично первому микропереключателю установлены дополнительные микропереключатели с возможностью последовательного срабатыВзния. На чертеже представлена схема реле давления. Реле содержит входную камеру 1, образованную мембраной 2 большей площади и мембраной 3 меньшей площади, соединенными общим жестким центром 4, на который щарнирно опирается рычаг 5 с постоянным плечом Е и нарастающим т, причем отношение наименьшего значения m и I больше, чем отношение площади мембраны 2 к разности площадей мембран 2 и 3. Вдоль рычага 5 на кронштейне 6 расположены микропереключатели 7. Постоянное плечо f рычага 5 шарнирно контактирует с упором 8, а нарастающее плечо m образуется при последовательном взаимодействии микропереключателей с двуплечим рычагом 5. На рычаге 5 установлен противовес 9 в виде груза с возможностью перемещения по обоим плечам рычага. Устройство работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха во входную камеру 1 на мембраны 2 и 3 начинают действовать противоположно направленные силы, разность которых определяет действующую силу, направленную в сторону мембраны с большей площадью 2. При увеличении ; входного давления действующая сила увеличивается, создает на постоянном плече I рычага 5 вращающий момент и поворачивает его вокруг неподвижного упора 8. Вес рычага 5 и противовеса 9 создает на этом же рычаге противоположно направленный компенсирующий силовой момент, величина которого может изменяться в зависимости от положения противовеса 9 и подбирается в соответствии с необходимым диапазоном величин давлений. После начала перемещения рычаг 5 доходит до упора в кнопку первого ми- . кропереключателя 7 и до тех пор не нажимает на нее, пока увеличивающееся входное давление не создаст вращающий момент, величина которого превысит суммарный компенсирующий момент, создаваемый весом рычага 5, противовеса 9 и пружиной соответственно установленного первого микропереключателя 7. Так как на кнопку микропереключателя 7 воздействует большее плечо ш рычага 5, отношение которого к плечу рычага больше отношения площади мембраны 2 к разности площадей мембран 2 и 3, то необходимое для срабатывания микропереключателя 7 перемещение его кнопки происходит при очень незначительном перемещении мембранного блока, которое пропорционально

разности давлений во входной камере, т.е. работа реле осуществляется при уменьшенной зоне нечувствительности.

При дальнейшем увеличении входного давления перемещение рычага 5 .продолжается до его упора в кнопку второго микропереключателя 7, которую рычаг нажмет лишь в тот момент, когда увеличивающееся входное давление создаст вращающий момент, величина которого превысит суммарный компенсирующий момент, создаваемый весом рычага 5, противовеса 9, пружиной первого микропереключателя 7 и пружиной тоже соответственно установленного второго, микропереключателя 7, и так далее.

Количество микропереключателей определяется необходимым количеством величин контролируемых давлений, а их расположение по длине рычага 5 - собственно величиной этих давлений.

При контроле малых величин давлений противовес 9 перемещается на малое плечо рычага 5, при этом создается момент сил, противоположно направленный моменту сил от веса больщего плеча рычага.

Таким образом, применение двухмембранной входной камеры в пре.алагаемом реле давления позволяет расширить диапазон контролируемых давлений, а выбранное соотношение плеч рычага позволяет сохранить малую зону нечувствительности.

1. РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ, содержащее входную камеру с мембраной, соединенную через шток с рычагом, снабженным противовесом и контактирующим с микропереключателем, причем плечо от точки контакта штока с рычагом до точки опоры рычага меньше плеча от точки контакта микропереключателя с рычагом до его точки опоры, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых давлений, входная камера снабжена второй мембраной меньшей площади, соединенной с первой жестким центром, а отношение длин плеч выполнено большим, чем отношение площади большей мембраны к разности площадей мембран. 2. Реле по н. 1, отличающееся тем, что в нем вдоль рычага аналогично первому микропереключателю установлены дополнительные микропереключатели с возможностью последовательного срабаты-вания.