Устройство для измерения эффективной площади сильфонов Советский патент 1990 года по МПК G01L27/00 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к производству сильфонов для датчиков давления, и предназначено для сортировки сильфо- . нов по их эффективной площади при се лективной сборке.

Целью изобретения является повышение производительности, точности и надежности устройства.jg

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит верхнее 1 и . нижнее 2 подвижные основания с соответствующими узлами крепления и гер- 15 метизации сильфона 3, выполненные в виде кольцевых каналов 4 и 5, заполненных ферромагнитной жидкостью 6. Дно верхнего канала выполнено из кольцевого-постоянного магнита 7. Каналы 20 4 и 5 охвачены размещенными на уров- не дна каждого канала обмотками 8 и 9, и запитываемыми постоянным током от источника 10 через выключатель 11 размещенный на станине 12 и взаимодей 25 ствующий с упором 13 нижнего подвижного основания 2, Торцы сильфона 3 погружены в ферромагнитную жидкость 6. Давление внутрь сильфона подводится по осевой проточке нижнего осно- JQ вания 2 через штуцер 14.

Верхнее основание 1 взаимодействует с механизмом 15 силовой компенсации, который в простейшем случае представляет собой груз и сигнализа- „ тор, срабатывающий, когда усилие, развиваемое сильфоном превышает давление груза. Магнитное поле верхней обмотки 8 ориентировано согласно магнитному полю постоянного магнита 7, 4д т.е. направление силовых линий этих полей совпадает. Нижнее основание 2 перемещается возвратно-поступательно в осевом направлении по резьбе вращением рукоятки 16, соединенной с ос- 45 нованием 2. Узлы крепления верхнего и нижнего оснований содержат дополнительные обмотки 17 и 18, размещен- ные на уровне среза открытой части

каналов 4 и 5. Обмотки 17 и 18 напря50

мую подключены к кольцевому выключателю Н, а обмо тки 8 и 9 подключены через реле 19 времени.

Устройство работает следующим образом.

Перед установкой испытуемого сильфона основание 2 отводится от основания 1 у осевом направлении по резьбе вращением рукоятки 16. Сильфон 3 ус

д 5

0

с

танавливают в канал 5 нижнего основания 2, погружая нижний торец сильфона 3 в ферромагнитную жидкость 6. Далее основание 2 с сильфоном перемещают в положение, показанное на чертеже, когда верхний торец сильфона 3 погружается в ферромагнитную жидкость 6 канала 4.

Наличие постоянного магнита 7 в верхнем канале 4 не позволяет жидкости вытекать из канала. При срабатывании концевого выключателя 11 от ос- нования 2 в его верхнем положении обмотки 17 и 18 создают магнитно е поле, что приводит к затвердеванию поверхностного слоя жидкости в каналах 4 и 5, а через обмотки 8 и 9 запитьгоаются постоянным током, что приводит к окончательному отвердеванию жидкости в каналах, что обеспечивает как крепление торцов сильфона, так и их герметизацию.

Последовательное включение обмоток 17 и 18 и 8 и 9 необходимо, чтобы уменьшить действие выталкивающей силы, действующей на торцы сильфонов при затвердевании жидкости за счет увеличения плотности.

Затвердевание в начале поверхностного слоя обеспечивает предварительное закрепление торцов сильфонов при малой выталкивающей силе жидкости, а увеличение выталкивающей силы, действующей на торцы сильфона, при окончательном затвердевании воспринимается первым затвердевшим поверхностным слоем. Оптимальные размеры обмоток и их взаимного расположения, а также в время задержки реле 19 подбираются опытным путем.

Постоянный магнит 7 подбирается так, чтобы жидкость только лишь удерживалась в канале 4, причем вязкость ее должна меняться незначительно. Сочетание постоянного магнита 7 и электромагнита с обмоткой 8 согласно ориентированных своими магнитными полями позволяет обеспечить удержание жидкости в нерабочем положении, крепление и герметизацию верхнего торца сильфона в рабочем положении и полное обесточивание устройства при ОТ7 веденном нижнем основании 2, что повышает безопасность работы с устройством.

Через проточку в основании 2, сообщенную со штуцером 14, подается внутрь сильфона 3 давление Р. Усилие,

развиваемое сильфоном, уравновешивает ся силой Q механизма 15 силовой ком- , пенсации.

При постоянном давлении Р эффектов ная площадь сильфона F пропорциональна Q

.

Наличие узлов крепления сильфона предложенной конструкции позволяет существенно повысить производительность труда,.так как отпадают опера- ции по завинчиванию и отвинчиванию двух крепежных гаек верхнего и нижнего узлов к крепления.

I 1

Фиксирование сильфона с помощью

ферромагнитной жидкости обеспечивает его надежное крепление без возможных повреждений и не создает в сильфоне дополнительных механических напряжений, независимо от качества и формы торцовых поверхностей, что повышает точность измерения эффективной площади сильфонов.

Формула изобретения

Устройство для измерения эффективной площади сильфс нов, содержащее станину, верхнее и нижнее основания,

выполненные с возможностью возвратнопоступательного движения вдрль оси сильфона и несущие соответственно верхний и нижний узлы крепления и , герметизации сильфона, и механизм силовой компенсации, связанный с верхним основанием, причем нижнее основание размещено на станине и выполнено с упором, отличающееся тем, что, с целью повышения проиЗво, дителъности, точности и надежности устройства, оно снабжено источйикбм тока с подсоединенным к нему концевым выключателем и реле времени, а каждый из узлов крепления выполнен в виде заполненного ферромагнитной жидкостью кольцевого канала, охваченного двумя обмотками, причем канал верхнего уъ ла крепления выполнен открытым снизу и с дном в виде намагниченной кольце вой пластины, а канал нижнего узла крепления выполнен открытым сверху, при этом в каждом узле крепления одна из обмоток размещена на уровне открытого среза канала, а вторая - на уровне дна канала, причем обе обмотки подключены к концевому включателю, при этом вторая обмотка подключена к концевому включателю через реле времени, а обмотки верхнего узла крепления ориентированы своими полюсами одинаково с полюсами намагниченной кольцевой пластины.

Устройство для измерения эффективной площади сильфонов предназначено для сортировки сильфонов по их эффективной площади при селективной сборке. Целью изобретения является повышение производительности, точности и надежности устройства. Сильфон 3 устанавливается в каналы 4, 5, заполненные ферромагнитной жидкостью 6, которая после подачи питания на обмотки 8 и 9 от источника 10 питания затвердевает и удерживает сильфон 3. Через проточку в основании 2 подается внутрь сильфона 3 давление P. Усилие, развиваемое сильфоном, уравновешивается силой Q механизма 15 силовой компенсации. При постоянном давлении P эффективная площадь F сильфона 3 пропорциональна Q. Фиксирование сильфона 3 с помощью ферромагнитной жидкости 6 обеспечивает его надежное крепление и не создает в нем дополнительных механических напряжений независимо от качества и формы торцовых поверхностей, что повышает точность измерения эффективной площади сильфонов. 1 ил.