Пневматический преобразователь Советский патент 1985 года по МПК G01L7/00 

О5

liti

сл 1 Изобретение относится к устройст вам контроля и регулирования и може быть использовано для измерения усилий, перемещений или давлений, в частности для контроля герметично ти изделий манометрическими методами. Известен пневматический преобразователь, содержа1Ций корпус с вькод ным каналом, упругий чувствительный элемент, сопло, установленное на уп ругой мембране, камера между которо и корпусом соединена с выходным каналом преобразователя и через дроссель - с каналом питания 1. Однако известный преобразователь обладает недостаточной чувстрительностью В связи с тем, что. струя БОЗ духа, выходящая из сопла, оказывает силовое давление на чувствительную мембрану, и необходимо преодоление этого воздействия усилием со сторон контролируемого параметра. Кроме то го, механический контактмембраны с соплом после его закрытия вызывает необходимость использовать для изготовления мембраны относительно жесткие материалы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневматический преобразователь, содержащий установленный в корпусе упругий чувствительный элемент, обр зуклций камеру контр.олируемого параметра, сопло, укрепленное на упруго мембране, камера между которой и корпусом соединена с индикатором и через дроссель - с каналом питания, и дополнительную мембрану, являющую ся заслонкой сопла и стенкой полости, сообщенной с камерой между упру гой мембраной и корпусом C2j. Однако этот преобразователь также характеризуется недостаточной чувствительностью, вызванной действием струи воэцука, выходящего из , сопла, на дополнительную мембран; и через толкатель на чувствительную мембрану. Кроме того, наличие жесткого центра, толкатепя и других деталей, жестко связанных с ними, утяжеляют чувствительную мембрану, что сказьшается на чувствительности преобразователя, и усложняет его в конструктивном отнощении. Цель изобретения - повьппение чувствительности преобразователя. 57 Указанная цель достигается тем, что в пневматическом преобразователе, содержащем расположенные в корпусе первую упругую мембрану, образующую с торцовой ст енкой корпуса приемную полость, вторую упругую мембрану с соплом, образующую в корпусе дв полости, одна из которых-соединена каналом с индикатором и через дроссель - с линией питания, а другая соединена дренажным каналом с атмосферой, и третью упругую мембрану, образующую в корпусе полость, соединенную каналом с дросселем на линии питания, вторая упругая мембрана с соплом размещена в корпусе между первой и третьей упругими мембранами, центры которых образуют с входными и выходными торцами сопла дроссели сопло - заслонка. На чертеже изображена схема пневматического преобразователя. Преобразователь состоит из корпуса 1 , первой упругой мембраны 2, образующую приемную полость 3 для контролируемого параметра, второй упругой мембраны 4 и с соплом 5, полость 6 между которой и корпусом 1 соединена с индикатором 7 и через дроссель 8 - с каналом 9 питания, третьей упругой мембраны 10, являющейся заслонкой сопла 5 и одновременно стенкой полости 11, сообщенной с полостью 6 и дросселем 8. Первая упругая мембрана размещена в полости . 6, т.е. со стороны подачи питающего воздуха к соплу 5, выполнена подвижной относительно упругой мембраны 4 и сообщена с источником контроли- руемого давления, например, с испытательной разъемной камерой 12, в которой помещено контролируемое на герметичность изделие 13. С помощью пневмопривода 14 производятся подъем и опуска1ше подвижной части камеры 12 и ее герметизация. С помощью клапана 15 полость 6 сообщается с каналом 9 питания или с атмосферой, а с помощью клапана 16 рабочая полость пневмопривода 14 сообщается с источником 17 сжатого воздуха иди с атмосферой. Мембрана 10 относительно сопла 5 тоже вьшолнена подвижной, что позволяет обеспечить настройку преобразователя. Управление всеми клапанами производится от командного блока 18. Канал 9 питания преобразователя соединен с источником 17, 3 сжатого воздуха через стабилизатор 19расхода и задатчика 20 давления сжатого воздуха. Для облегчения мемб раны А сопло 5 вьшолнено в виде отверстия в этой мембране. Полость 20между мембранами и 10 дренажным каналами 21 сообщена с атмосферой. Преобразователь работает следующим образом. При отсуствии утечки газа из контролируемого изделия 13, в которое после герметизации камеры 12 он подается под .испытательным давлением воздух через сопло 5, полость 20 и каналы 21 свободно выходят в атмосферу, при этом давление в камере 6, регистрируемое индика,тором 7, минимальное. При повышении давления в полости 3 контролируемого параметра происходит деформация мембраны 2 уменьшение зазора между ней и мембра ной 4 с соплом 5 и увеличение давления в полости бив сообщенной с ней полости 11, Последнее обстоятельство заставляет мембраны 4 и 10 деформиро ваться в направлении друг к другу, что дополнительно увеличивает сопротивление истечению воздуха через сопло 5 и каналы 21 в атмосферу, и давление в полости бив полости 11 увеличивается. Опйсанньм процесс носит релейный характер, и очень быстро сопло 5 закрывается мембраной 10. Таким образом, небольшие воздейст ВИЯ контролируемого параметра на мембрану 2 приводят к лавинообразному увеличению давления в полости 6, |Которое регистрируется индикатором 7 Полость 11 является при этом как бы полостью глубокой обратной положительной связи. Исключение силового воздействия стрзш воздуха на чувствительную мембрану 2, повьшенная реакция мембраны 10 и упрощение преобразователя стало возможным благодаря размещению мембраны 4 с соплом между мемб ранами 2 и 10, центры которых образуют с входным и выходным торцами 7 сопла дроссели сопло - заслонка. После закрытия сопла 5, когда давление в полости 6 увеличится до давления, определяемого эадатчиком 20, мембрана 2 этим давлением должна была бы поджаться к внутренней стенке полости 3, при этом многократное поджатие мембрань} 2 приведет к из-г менению ее упругих свойств или к выходу из .строя. Для исключения этих явлений при одновременном увеличении чувствительности преобразователя за счет выбора чувствительной мембраны 2 из как можно более мягкого материала в полость 3 целесообразно поместить тело из открыто-пористого материала, по форме повторяющее полость 3, например поролона или полиуретана. При этом давление из камеры 12 беспрепятственно передается на чувствительную мембрану 2, а увеличение давления в полости 6 не вызывает обратной деформации мембраны 2. При уменьшении величины контролируемого параметра сопло 5 остается закрытым дополнительной мембраной 10, Для приведения преобразователя в-исходное состояние или отрьгеа мембраны 4 и 10 друг от друга после вскрытия камеры 12 необходимо Скомандного блока 18 подать сЛ1гнал на клапан 15 для перекрытия канала 9 и сообщения камеры 6 и полости 11 с атмосферой, что приводит преобразователь в первоначальное состояние , В других случаях для обеспечения отрыва мембран 4 и 10 друг от друга можно осуществлять прерывистое питание преобразователя от генератора пневмоимпульсов. Технико-экономический эффект от использования изобретения состоит в увеличении чувствительности преобразователя, что позволяет-.регистрировать более малые изменения контролируемого параметра - силы, давления, перемещения, уровия и т.п.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий расположенные в корпусе первую упругую мембрану, образукнцую с торцевой стенкой корпуса приемную полость, вторую упругую мембрану с соплом, образующую в корпусе две полости, одна из которых соединена каналом с индикатором и через дроссель - с линией питания, а другая соединена дренажным каналом с атмосферой, и третью упругую мембрану, образующую в корпусе полость, соединенную каналом с дроссе- лем йа линии питания, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем вторая упругая мембрана с соплом размещена в корпусе между -первой и третьей упругими мембранами, центры которых образуют с входным (Л и выходным торцами сопла дроссели, сопло - заслонка.