Пневмопереключающее устройство Советский патент 1988 года по МПК G01L19/00 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при исследовании полей давления и элементах аэродинамических установок, а именно в пневмоавтоматике, при контроле давления в баллонах и в устройствах с большим количеством потребителей газа.

Цель изобретения - расширение диа- : пазона коммутируемых давлений, повы- I. шение надежности и увеличение числа j коммутируемых каналов, I На фиг. 1 приведено устройство, I общий вид, разрез по двум соседним I входным каналам; на фиг. 2 - разрез j А-А на фиг. 1.

I Пневмопереключающее устройство i содержит первый диск 1 с входными ка- налами 2, расположенными в несколько I рядов по концентрическим окружностям I Каналы рядов сдвинуты один относи- 1 тельно другого на угол, равный углу i между двумя входными каналами одного I ряда, деленному на число рядов. Вход- I ные каналы 2 оканчиваются камерами I 3, сообщающимися через измерительные 1 каналы 4 с кольцевым коллектором 5, I который через канал 6 и центральное 1 отверстие 7 соединен с измерительной полостью датчика 8 давления, противоположная полость которого через : штуцер 9 подключена к источнику опор- ного давления (не показан). Входные каналы 2 через штуцеры 10 соединены ; с источниками измеряемых давлений : (не показаны).

Второй диск 1 одной стороной через диафрагму 12 из эластичного материала неподвижно соединен с диском 1 В диске 11 соосно с входными каналами 2 расположены сквозные отверстия, в которых установлены толкатели 13, Другой стороной диск 11 сопряжен с коммутирующим ротором 14,. соединенным с приводом 15 коммутации через вал 16. На валу 16 ротора 14 установлен плавающий порешив 17, на котором со стороны ротора 14 установлены равномерно расположенные по окружности шаровые опоры 18, предназначенные для прижима ротора 14 к диску 11, ,Диск 11, ротор 14 и поршень 17 размещены в корпусе.19, в донной стенке 20 которого установлен штуцер 21 , предназначенный для соединения полости корпуса 19 с источником избыточного давления при измерениях избыточных давлений Или с атмосферой

гфи измерениях давлений вакуума, В коммутирующем роторе 14 со стороны толкателей 13 установлены фторопластовые кольца 22с выемками 23 под толкатели 13 по одной в ряд, а во входных каналах 2 размещены пружины 24, предназначенные для отжима диафрагмы 12 при измерениях давлений вакуума. Плавающий порщень 15 сопряжен с валом 16 ротора 14 уплотни- тельным элементом 25, ас корпусом 19 - элементом 26. Кроме того, на валу 16 установлен уплотнительный элемент 27, который вместе с элементами 25 и 26 герметизируют полость корпуса 19 за поршнем I7,

Устройство работает следующим образом.

Воздух от источников измерений по штуцерам 10 поступает во входные каналы 2, перекрытие диафрагмой 12 под действием толкателей 13, которые поджимаются ротором 14 под действием усилия, создаваемого воздухом, поступающим от источника избыточного давления или из атмосферы через штуцер 21 в стенке 20 корпуса 19 и воздействующим на плавающий поршень 17, При включении привода 15 ротор 14 поворачивается на шаг сканирования и выемка 23 одного из колец 22 останавливается против очередного толкателя 13, который под действием упругих сил диафрагмы 12 и пружины 24 входит в выемку 23, а диафрагма 12 выпрямляется и открывает канал 4. Воздух, предназначенный для измерения давления, из канала 2 через камеру 3 и канал 4 поступает в кольцевой коллектор 5 первого диска 1, откуда он по каналу 6 через центральное отверстие 7 -поступает в измерительную полость датчика 8 давления. Для измерения давления в следующем канале 2 давление в полости корпуса 19 через штуцер 21 стравливается до величины измеряемого давления, а ротор 14 под воздействием привода 15 поворачивается на следующий шаг сканирования, и процесс измерений повторяется в описанном порядке

В устройстве закрытое состояние входных каналов обеспечивается подачей избыточного давления в полость корпуса под плавающий поршень по отношению к наибольшему из измеряемых давлений, подаваемых во входные каналы. Причем при измерении величины давления во входных каналах работоспособность устройства обеспечивается с заданной точностью изменением в том же направлении величины избыточного давления, что расширяет возможность .коммутации давлений в широком диапазоне без каких-либо конструктивных доработок, связанных с жесткостью пружины и мощностью привода.

Кроме того, применение пружин от- жима диафрагмы позволяет исключить присасывание гибкой диафрагмы к входному каналу при работе устройства по измерению давления глубокого вакуума (меньшее Ю Па), что увеличивает надежность и расширяет диапазоны измеряемых давлений в сторону малых давлений.

Использование ротора как прижимного элемента позволяет увеличить количестно рядов входных каналов практически при тех же габаритах устройства за счет сдвига входных каналов на угол, равный углу между двумя каналами, деленному на количество рядов, а использование фторопластовых колец, которые уменьшают коэффициент трения пары металл - фторопласт по сравнению с парой металл - металл в 10 раз, и

оканчивающимися камерами, сообщенШзЕми с кольцевым коллектором, соединенным с измерительной полостью датчика давления, второй диск, жестко соединенны с первым через зажатую между ними диафрагму из эластичного материала, Е котором соосно с входными каналами первого диска выполнены сквозные отверстия с установленными в них толкателями, коммутирующий ротор с приводом , отличающееся тем, что, с целью расширения диап а- зона коммутируемых давлений, повышения надежности устройства и увеличения числа коммутируемых каналов, оно снабжено поднимающим механизмом, выполненным в виде расположенного коак- сиально коммутирующему ротору силового цилиндра с поршнем, контактирующим с коммутирующим ротором через шаровые опоры, в первом диске вьшол- нены дополнительные входные каналы с камерами, сообщенными с кольцевым коллектором, а во втором диске вьтол- нены соответствующие дополнительные сквозные отверстия, снабженные толкателями, размещенные равномерно по окружностям, концентричным первой ок

Изобретение м.б. использовано при исследовании полей давления в элементах аэродинамических установок и позволяет расширить диапазон, коммутируемых давлений, повысить надежность устр-ва, а также увеличить чис/5 ло коммутируемых каналов. Поднимающий механизм устр-ва вьтолнен в виде расположенного коаксиально. коммутирующему ротору 14 силового цилиндра с поршнем 17. Поступающий от источников измерений во входные каналы 2 диска 1 воздух создает усилие, поджимающее толкатели 13 и воздействующее на поршень 17. После поворота ротора.14 толкатель 13 входит в выемку 23, а выпрямившаяся диафрагма 12 открьшает канал 4. Воздух через кольцевой коллектор 5 диска Г, канал 6 и отверстие 7 поступает в измерительную полость датчика 8 давления. Поршень 17 контактирует с коммутирующим ротором 14 через шаровые опоры 18, 2 ил. (Л

шаровых опор в элементах прижима рото- д ружности, причем входные каналы каждого ряда смещены относительно друг друга на центральный угол, равный углу между двумя входными каналами одного ряда, деленному на число ряг дов, коммутирующий ротор снабжен фторопластовыми концентрическими кольца- ми, установленными в местах контакта с толкателями, а в каждом кольце выполнено по одной выемке, при этом во входных каналах установлены пружины.

ра позволяет при одной и той же мощности привода применять устройство в широком диапазоне измеряемых давлений.

Формула изобретения

35

Пневмопереключающее устройство, содержащее первый диск с входными ка- иалами, размещенными по окружности и дд

35

Составитель А, Соколовский Редактор В, Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор В. Романенко

Заказ 4759/38

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретении и открытий 113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д. 4/5

А А

Фие.2

Подписное