Измерительный преобразователь давления и способ его настройки Советский патент 1987 года по МПК G01L13/02 G01L19/02 

11

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к дифференциальным измерительным преобразователям давления.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения влияния линейных перегрузок и изменения атмосферного давления.

На фиг, 1 представлена принципиальная схема устройстваJ на фиг. 2 - узел опоры вращения рычага; на фиг.З система, используемая при настройке преобразователя.

Преобразователь содержит две герметичных камеры 1 и 2 для подачи давления, два упругих чувствительных элемента, состоящих из разделительных мембранных коробок 3, 4 и силь- фонов 5 и 6j имеющих общие основания 7 и 8, Внутренние полости упругих чувствительных элементов 9 и 10 заполнены демпферной жидкостью через капилляры 11 и 12,, торгхы которых заварены. Подвижные донышки сильфонов 5 и 6 через оси 13 и 14j установленные в подшипниках 15 и 16, соединены с двуплечим рычагом 17, имеющим шарнирну л опору с осью 18 поворота. Ось 18, жестко связанная со стыковочным фланцем 19, установлена в подшипниках 20. Кронштейн 21, крепится винтами 22 к корпусу преобразователя 23„ Рычаг 17 и стыковочный фланец 19 имеют взаимно-перпендикулярные пазы 24 и 25, что дает возможность регулировать положение под- пмпников 205 а вместе с ними - и оси 18 поворота рычага вдоль рычага и в направлении, перпендикулярном ему Регулированием положения оси вращения рычага осуществляется балансировка подвижных элементов кинематической системы. Для тонкой балансировки служат балансированные грузы 26, На 17 закреплены якоря 27 и 28, работающие совместно с маг- нитопроводами 29 и 30 индукционного преобразователя 31, Система, используемая при настройке преобразователя, сод,ер.жит источник 32 снсатого воздуха и дозатор 33 жидкости, соединенные соответствующими трубопроводами с камерами 1 и 2 и внутренними полостями упругих чувствительных элементов 9 и 10.

Преобразователь работает следующим образом,

В камеры 1 и 2 подается давление контролируемь тх сред,. При перепаде

5

8814 2

давлений, равном нулю, кинематическая система преобразователя находится в равновесии. Б равновесном состоянии зазоры между якорями 27, 28

5 и магнитопроводами 29 и 30 равны, и выходной сигнал в виде напряжения переменного тока имеет значение,близкое к нулю. При превышении давления среды, например в камере 1, на не0 которую величину, мембранная коробка 3 сжимается, а так как весь чувстви- тельный элемент герметизирован и заполнен жидкостью, то жидкость 9 из мембранной коробки 3 перетекает в 5 сильфон 5 и растягивает его, вызывая перемещение подвижного торца. Перемещение торца сильфона вызывает поворот рычага 17 относительно оси 18 поворота на некоторый угол и умень0 шение зазора между якорем 27 и маг- нитопроводом 29, а соответственно увеличение зазора между якорем 28 и магнитопроводом 30 индукционного преобразователя. Выходной сигнал при этом соответствуе-т разности давлений в камерах 1 и 2.

Исполнение упругого чувствительного элемента в виде сочетания разделительной мембранной коробки и из30 мерительного сильфона, имек.чь.их общее основание и гидравлически соединенные рабочие полости, позволяет повысить точность измерений преобразователя и защитить чувствительные эле35 менты от односторонних перегрузок рабочим давлением одной из контролируемых сред5 так как при односторонней перегрузке соответствующая мембранная коробка складывается, не

40 теряя после этого,свои геометрические и физические характеристики, а также позволяет резко повысить виброустойчивость преобразователя за счет перетекания демпферной жидкости

45 из Полости мембранной коробки в полость сильфона и,обратно, у Настройка измерительного преобразователя давления выполняется в следующей последовательности,

50 Внутренние полос И-з чувствительных элементов 9 и 10 и камер 1 и 2 подсоединяют к ИСТОЧНИБ;У 32 сжатого воздуха. Затем в полости упругих чувст- вительных элементов 9 и 10 через ка55 пилляры 11 и 12 и в полости камер 1 и 2 подают воздух давлением, равным нижнему значению давления рабочей среды Фиксируют значение выходного сигнала с индукционного преобразова3

теля 31, Последовательно изменяют давление воздуха до верхнего значения давления рабочей среды, фиксируют выходной сигнал. При изменении показаний, превьшающих допустимое значение, регулируют положение оси 18 поворота рычага 17 перемещением опоры вдоль продольной оси рычага (в направлениях а) до положения рановесия, добиваясь оптимального по- ложения, при котором изменение статического давления рабочих сред Р

и Pj от минимума до максимума вызывает минимальные изменения выходного сигнала,t5

После этого отсоединяют капилляры 11 и 12 и полости рабочих камер 1 и 2 от источника 32 сжатого воздуха . и подключают полости чувствительных элементов 9 и 10 через капилляры к 20 дозатору 33 жидкости. Заполняют внутренние полости чувствительных элементов 9 и 10 расчетным количеством демпферной жидкости, обеспечивающим

Предлагаемый способ настройки из мерительных преобразователей давления позволяет обеспечить их высокую точность измерения и высокую виброустойчивость .

Из мерительньш преобразователь дав ления может найти применение в систе мах автоматического контроля, регули рования и управления в условиях виб рационных, линейных и ударных перегрузок в различных областях техники.

Фор.мула изобрет ения 1. Измерительный преобразователь

необходимую начальную деформацию мем- давления, включающий корпус, раздебранных коробок 3 и 4 и сильфонов 5 и 6 чувствительных элементов.

Отсоединяют дозатор 33 жидкости от капилляров 11 .и 12, герметизируя их, например, сваркой. После этого устанавливают преобразователь на центрифугу и подвергают его линейным перегрузкам, направленным вдоль рычага 17 (в направлении а), последовательно изменяя эти перегрузки от минимальных до максимальных заданных значений, и перемещением рычага 17 в направлении, перпендикулярном его продольной оси (в направлениях S), устанавливают такое положение рычага относительно оси 18 его поворота,при котором изменение линейных перегрузок вызывает минимальное изменение выходного сигнала преобразователя 31

На этом процесс настройки заканчивается.

Таким образом, подачей давления сжатого воздуха в полости чувствительных элементов до заполнения этих полостей демпферной жидкостью и перемещением опоры поворота рычага в направлениях а обеспечивается отстройка выходного сигнала преобразователя одновременно от изменения статического давления рабочих сред и от изменения давления окружающей среды.

Перемещением опоры вращения рычага в направлении, перпендикулярном продольной оси рычага, при воздействии линейных перегрузок обеспечивается балансировка кинематической системы преобразователя без применения дополнительных противовесов, а только за счет перераспределения масс подвижных элементов системы, в том числе и демпферной жидкости.

Предлагаемый способ настройки измерительных преобразователей давления позволяет обеспечить их высокую точность измерения и высокую виброустойчивость .

Из мерительньш преобразователь давления может найти применение в системах автоматического контроля, регулирования и управления в условиях вибрационных, линейных и ударных перегрузок в различных областях техники.

Фор.мула изобрет ения 1. Измерительный преобразователь

ленный на две герметичные камеры, установленные в них зшругие чувствительные элементы, заполненные демпферной жидкостью, двуплечий рычаг

с шарнирной опорой, закрепленной на корпусе, плечи которого связаны с упругими чувствительными элементами,к преобразователь поворота рычагаjо т- личающийся тем. что с

целью повышения точности измерений за счет исключения влияния линейных перегрузок, в нем упругие чувствительные элементы выполнены в виде разделительной мембранной коробки и

сильфона с гидравлически соединенными внутренними полостями и установ- ленных на общее основание, шарнирная опора содержит кронштейн со стыковочным фланцем, расположенным в плоскости поворота рычага, ось поворота и крепежные винты, при этом рычаг и стыковочньвй фланец снабжены взаимно перпендикулярными пазами в которых установлены крепежные винты,, а в основании кронштейна выполнены продольные пазы в плоскости поворота рычага, в которых установлены крепежные винты,

2, Способ настройки измерительного преобразователя давления S, включающий заполнение внутренних полостей упругих чувствительных элементов дем513188

пферной жидкостью с последующей их герметизацией, отличающий- с. я ТеМр. что, с целью повьшения точ- точности за счет исключения влияния изменения атмосферного давления и 5 линейных перегрузок, в камеры корпуса и внутренние полости упругих чувствительных элементов предварительно подают сжатый воздух, последовательно изменяя- ёрр - давление от нижнего до верхнего „значений измеряемого дав- ления-И перемещают ось поворота рычага вдоль его продольной оси до дос

146

тижения рычагон положения равновесия, а после заполнения внутренних полостей упругих чувствительных элементов демпферной жидкостью и их герметизации, подвергают преобразователь воздействию линейных перегрузок, последовательно изменяя их значения от минимальных до максимальных и перемещают рычаг относительно оси его поворота в направлении, перпендикулярном продольной оси рычага, до достижения рычагом положения равновесия ,

1Z

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерений за счет исключения влияния линейных перегрузок „ В герметичных камерах 1, 2 размещены упругие чувствительные элементы, состояццш из разделительных мe ;бpaIIныx коробок 3 и 4., гидравлически соединенных с сильфонами 5 и 6. Превышение давления в одной из камер 1, 2 приводит к растягиванию соответствующего сильфона вы.зывающеья/ поворот рычага 17 относительно оси 18 поворота шарнирной опоры. Изменение зазоров меж,цу якоря 1И 27, 28 и магнитопроводами 29, 30 индукционного преобразователя характеризует разность давлений в камерах 1 j. 2, Шарнирная опора содержит кронштейн со стыковочным фланцем, в котором выполнены пазы под крепежные винтыс Приведен способ настройки измерительного преобразователя давления, 2 с.п, ф-лы, 3 ил. / f 77 1 23 J7 |вкя№ 3ff

Составитель М„Жуков Редактор Н.Егорова Техред В.Кадар Корректор А.Ильин

Заказ 2498/32 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва5 1-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ул. Проектная, 4