Сигнализатор давления Советский патент 1991 года по МПК G01L19/10 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам, применяемым для дистанционного измерения давления жидкости или газа, устанавливаемым на автомобилях и других транспортных средствах, и является усовершенствованием известного сигнализатора давления по авт. св. №1571452.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет использования устройства в качестве датчика и сигнализатора давления.

На фиг.1 изображен предлагаемый сигнализатор давления, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, другой вариант исполнения (как датчик давления).

Сигнализатор давления (фиг.1) содержит полый корпус 1 со штуцером 2. диэлектрический злвмент 3, выполненный в виде колпачка крышки, мембрану 4, разделяющую внутреннею полость корпуса 1 на две камеры - лодмембраиную 5 и иадмембран- ную 6.

Подмембранная камера 5 имеет отверстие 7 для подвода контролируемой среды, а в надмембраиной камере 6 размещены неподвижный контакт 8и подвижный толкатель 9, передающий перемещения мембраны 4 на подвижный контакт 10. Токопро- водящая пружина, свернутая в тороидальное-кольцо 11, расположена между смежными поверхностями подвижного контакта 10 и диэлектрического элемента, 3,

Оч

о

00 00 00

w

ю

снабженного грибовидным выступом 12, выполненным за одно целое с ним, На поверхности выступа 12, обращенного в сторон/ пружинного тороидального кольца 11, размещен резистивный элемент, выполненный из двух частей - правой 13 и левой 14, электрически соединенных между собой (не изображено). Резистивный элемент на конце левой части 14 соединен с дополнительной выводной клеммой 15, а на конце правой части 13 посредством токопроводя- щей пластинки 16 - с заземленной массой токопроводящего корпуса 1. В центральной части выступа 12 диэлектрического элемента 3 закреплена выводная клемма 17 сигнализатора падения давления, имеющая отогнутую часть 18, расположенную на уровне поверхности выступа 12 в промежутке между правой и левой частями 13 и 14 резистивного элемента, электрически изолированную от них посредством соответствующих участков 19 и 20. При этом длина изолирующих участков 19 и 20 выбрана такой, что пружинный тороид в исходном состоянии имеет возможность контактирования с отогнутой частью 18 клеммы 17, а при его перемещении имеет возможность контактирования как с частью 18, так и с правой и левой частями 13.14 резистивного элемента одновременно. Тороидальное кольцо 11 размещено на расстоянии от оси, приблизительно равном его минимальному диаметру в исходном состоянии, при котором в него частично заходит верхняя часть толкателя 9, образуя зазор между его торцом и поверхностью крышки меньше, чем высота тороидального кольца 11,предотвращая его боковое смещение. Смежная с подвижным контактом 10 поверхность выступа 12 образует круговой клинообразный зазор с углом, обращенным к оси симметрии, причем минимальная величина угла должна быть больше угла заклинивания пружинного тороидального кольца 11. При этом резистивный элемент может быть выполнен в виде толстопленочного резистивного элемента на основе соединений рутения.

Сигнализатор работает следующим образом.

В исходном состоянии (фиг. 1) при отсутствии давления (или при аварийном низком давлении) пружинное кольцо 11 имеет минимальный диаметр, держит толкатель 9 с мембраной 4 в максимально удаленном положении и контактирует с дополнительной выводной клеммой 17 сигнализатора аварийного давления и подвижным контактом 10, который, в свою очередь, контактирует с неподвижным контактом 8, соединенным с

массой, обеспечивая замыкание цепи сигнализации и включение сигнализатора, выполненного, например, в виде сигнальной лампы (не изображено). Одновременно замкнута цепь сигнализации от выводной клеммы 15 через левую и правую части 14 и 13 резистивного элемента, соединенного посредством токопроводящей пластины 16 с массой, причем в цепи включена макси0 мальная величина сопротивления и в ней протекает ток минимальной величины.

При возрастании давления мембрана 4 и связанный с ней толкатель 9 начинают перемещаться вверх, подвижный контакт 10

5 отделяется от неподвижного контакта 8, расстояние между подвижным контактом 10 и поверхностью грибовидного выступа 12 крышки уменьшается и в результате их сближения и вследствие клинообразного

0 сечения зазора между ними возникает выталкивающая сила, направленная в сторону от оси симметрии, в результате действия которой происходит равномерное по всему периметру увеличение диаметра кольца 11

5 за счет его растяжения и одновременное замыкание его витками отогнутой части 18 выводной клеммы 17 с левой частью 14 резистивного элемента. При этом в цепи сигнализатора через выводную клемму 17 и

0 правую часть 13 резистивного элемента протекает ток, вызывающий лишь слабое свечение сигнальной лампы (из-за значительной величины сопротивления цепи), указывая предаварийный режим работы.

5 При дальнейшем повышении давления и перемещении подвижного контакта 10 кольцо 11 продолжает увеличивать диаметр, прекращает контактировать с выводной клеммой 17, что вызывает прекращение

0 подачи сигнала о ненормальном режиме работы системы, а в цепи измерителя давления кольцо 11 начинает постепенно шунтировать соответствующие участки правой и левой частей 13, 14 резистивного эле5 мента, уменьшая общую величину сопротивления цепи и увеличивая величину выходного тока.

При максимальндй величине давления кольцо 11 имеет максимальный диаметр,

0 шунтируя максимальный участок резистивного диаметра. Измерительный прибор при этом показывает максимальную величину давления. При уменьшении давления наблюдается обратный процесс измерения и

5 сигнализации.

В другом варианте исполнения (фиг.2) устройство выполнено на основе мембранного манометра, содержащего составной корпус - штуцер 21 с корпусной пластинкой 22. Гофрированная мембрана 23 закреплена между корпусной пластиной 22 и основанием 24 посредством завальцовки его краев. На мембрану 23 опирается толкатель 25, несущий подвижную чашеобразную пластинку 26. Между пластинкой 26 и диэлект- рическим элементом 27, снабженным грибовидным выступом 28, размещен пружинный тороид 29. Диэлектрический элемент 27, снабженный резистивным Элементом 30, соединенным с выводной клеммой 31, закреплен в металлическом кожухе 32, с которым электрически соединен другой конец резистивного элемента 30.

Так как датчик давления, согласно второму варианту конструктивного исполне- ния, не имеет элементов сигнализатора падения давления, его действие ограничивается лишь действием измерителя давления, однако при необходимости датчик может быть снабжен соответствующими элементами сигнализатора падения давления.

Предлагаемый сигнализатор давления обладает следующими технико-экономическими преимуществами: расширение обла- сти применения и функциональных возможностей, так как предлагаемый датчик обеспечивает возможность сигнализации не только при аварийном режиме работы, но и предаварийном режиме рабо-

ты, а также возможность одновременного изменения давления посредством одного и того же прибора, практически не усложняя его конструкцию; повышение надежности за счет уменьшения возможности нарушения формы грибовидного выступа и возможности его радиального смещения; уменьшение габаритов по высоте за счет более рационального использования внутреннего пространства.

Формула изобретения

1.Сигнализатор давления по авт. св. Мг 1571452, отличающийся тем. что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен резистивным элементом, закрепленным на внутренней сферической поверхности изоляционного колпачка и электрически соединенным на одном конце с введенной в сигнализатор дополнительной выводной клеммой, а на другом конце с токопроводящим корпусом.

2.Сигнализатор по п. 1, о т л и ч а ю щи- и с я тем, что в нем отогнутый конец выводной клеммы, закрепленной в центральной части изоляционного колпачка, электрически изолирован от резистивного элемента посредством электронепроводящего участка, выполненного на сферической поверхности изоляционного колпачка.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к сигнализаторам давления, и может быть использовано при измерении и контроле изменения давления. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Во внутренней надмембранной камере 6 датчика, закрытой диэлектрическим колипачком, снабженным грибовидным выступом 12, размещен подвижный контакт 10. На выступающем над поверхностью контакта 10 конце толкателя 9, выполненного из диэлектрического материала, насажена токопроводящая пружина, свернутая в тороидальное кольцо 11. На поверхности выступа 12 размещен резистивный элемент, состоящий из правой и левой частей 13, 14, между которыми изолировано от них в колпачке 3 закреплена клемма 17 сигнализатора падения давления. В исходном состоянии цепь сигнализации замкнута за счет контакта кольца 11 с клеммой 17, а через подвижный контакт 10 с неподвижным контактом 8. Повышение давления на мембране 4 вызывает перемещение толкателя 9, приводящее к растяжению кольца 11, замыкание клеммы 17 через резистивный элемент, а потом прекращение электрического контактирования с ней. Одновременно кольцо 11 продолжает шунтировать соответствующие участки резистивного элемента, включенного в цепь через клемму 15 и корпус 1. 1 ил.

19

13

Фт.2