Датчик разности давлений Советский патент 1985 года по МПК G01L13/02 

Изобретение относится к области приборостроения и может применяться в качестве датчика в системах регулирования и сигнализации перепада давлений.

Целью изобретения является повышение чувствительности датчика разности давлений.

На фиг. 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1.

Устройство содержит чувствительный элемент - мембрану 1, размещенную в корпусе 2 и связанную при помощи рычага 3 с торсионным элементом, выполненным в виде герметично укрепленной обоими концами в корпусе 2 резиновой трубки 4 с коаксиально размещенной в ней осью 5, которая соединена с центральной частью трубки 4 и связана с помощью заслонки 6 с соплом 7 преобразователя 8 ВЕ 1ходных сигналов. Трубка 4 торсионного элемента может быть выполнена из ткани с нанесенным на нее герметизируюпл.им покрытием (например, в качестве материала трубки 4 может использоваться тонкое мембранное полотно толщиной 0,2-0,5 мм, представляющее собой основу, выполненную из нитей трикотажных или синтетических с нанесенным на нее с двух сторон резиновым покрытием). Устройство снабжено также двумя цилиндрическими пружинами 9 и 10, установленными коаксиально внутри трубки 4 и размещенными между центральной частью трубки 4, жестко связанной с осью 5 и ее концами. Рычаг 3 одним своим концом с помощью пружины 11 задания, обладающей малой жесткостью и управляемой герметично установленной в корпусе 2 рукояткой 12, прижат к жесткому центру мембраны 1. Связь другого конца рычага 3 с торсионным элементом осуществляется с помощью щтифта 13, запрессованного в центральную утолщенную часть оси 5 и прокалывающего материал трубки 4.

Герметизация концов трубки 4 в корпусе 2 при коаксиально.м расположении оси 5 в трубке 4 осуществляется с помощью втулок 14 и 15 и уплотнительных колец 16.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При подаче измеряемой разности давлений АР на мембрану 1 последняя, преодолевая усилие пружины задания 11, воздействует на рычаг 3, передающий через щтифт 13 вращающий момент на ось 5 и трубку 4. При этом внутренняя поверхность трубки 4 под действием статического давления прижимается к витка.м свободно

установленных цилиндрических пружин 9 и 10, образующих опорную поверхность для трубки 4, что нредохраняет ее от потери устойчивости в результате смятия. В то же время, ввиду малой жесткости при

скручивании цилиндрических пружин 9 и 10, малой жесткости пружины И задания и пренебрежительно малой жесткости трубки 4 (особенно при выполнении ее из ткани), система передачи перемещений от мембраны 1 к заслонке 6 обладает высокой чувствительностью к изменению перепада давлений на мембране 1. Высокая чувствительность указанной системы передачи определяет чувствительность устройства в целом.

При изменении сжатия пружины 11 задания с помощью рукоятки 12 меняется сила, направленная против силы, формируемой на мембране 1 при подаче разности давлений в плюсовую и минусовую камеры устройства. Поэтому пружина 11 задания

позволяет менять величину перепада давлений, при которой в соответствии с чувствительностью измерений предложенного устройства на выходе преобразователя 8 происходит изменение выходного пневматического сигнала, используемого, например,

в схемах блокировки электропитания хроматографов.

Таким образом, устройство обладает высокой чувствительностью к разности давлений. Это объясняется тем, что материалы

трубки торсионного элемента имеют малую жесткость на изгиб и кручение, а жесткость цилиндрических пружин, определяющих в основном жесткость торсионного элемента, значительно меньще жесткости трубок известных торсионных элементов.

ДАТЧИК РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ, содержащий чувствительный элемент, размещенный в корпусе и связанный с торсионным элементом, выполненным в виде герметично укрепленной обоими концами в корпусе трубки с коаксиально размещенной в ней осью, имеющей центральную утолщенную часть, жестко соединенную с центральной частью трубки, причем ось связана с преобразователем выходных сигналов посредством рычага, отличающийся тем, что, с целью повыщения чувствительности, он снабжен двумя цилиндрическими пружинами, установленными коаксиально внутри трубки между центральной утолщенной частью оси и торцами введенных герметизирующих втулок, при этом трубка торсионного элемента выполнена из материала, не имеющего жесткости на изгиб и кручение. О5 оо fe./

Фиг.З

6

7

-в

Рпит

4-0

Т

%/л