КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА УСАДКИ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1968 года по МПК G01B13/24 

Известен преобразователь пневматического датчика усадки материалов, включающий корпус, щуп, эластичную мембрану с жестким центром и шариковый клапан. Он обеспечивает небольшой диапазон измерения линейного перемещения щупа.

Цель данного изобретения - увеличить диапазон измерения линейного перемещения щупа.

Достигается это тем, что в корпусе преобразователя укреплена дополнительная гибкая мембрана с гайкой в центре, с которой соединен ворот винта, причем один конец ворота связан с жестким центром эластичной мембраны, а другой конец - со щупом.

На чертеже показан преобразователь в разрезе.

Преобразователь смонтирован в корпусе 1, состоящем из трех отдельных шайб, стягиваемых болтами 2. В направляющей втулке 3, вмонтированной в среднюю шайбу, свободно перемещается щуп 4 преобразователя, имеющий на обоих концах шариковые упоры 5. Внешний шариковый упор контактирует непосредственно с образцом материала или деталью в случае применения датчика как измерительного прибора в нормальных условиях. Внутренний шариковый упор щупа контактирует с одним концом ворота 6, жестко сидящего на рабочем винте 7. Другой конец ворота связан пружиной 8 с полым винтом 9, регулирующим давление свободного плеча ворота 6 на внутренний шариковый упор щупа, а следовательно, и давление самого щупа на поверхность, перемещение которой измеряет датчик. Допускаемый угол поворота α ворота 6, а значит угол поворота рабочего винта 7, и допускаемое перемещение щупа 4 могут быть изменены с помощью ограничителя 10. Верхний конец рабочего винта 7 соединен с гайкой 11, смонтированной на гибкой металлической мембране 12 с помощью прижимной гайки 13. Благодаря гибкой мембране гайка 11 имеет возможность перемещаться вдоль оси винта 7 на 1,5-2 мм. В прижимную гайку 13 упирается пружина 14, величина давления которой на гайку 13, а следовательно, и на рабочий винт 7, регулируется пробкой 15, закрепляемой фиксатором 16.

Нижний конец рабочего винта 7 через шариковый упор 17 контактирует с жестким центром 18 эластичной гофрированной мембраны 19, выполненной из прорезиненной ткани, тефлона, капрона или другого материала. К имеющемуся на жестком центре 18 пальцу прижимается пружиной 20 шарик 21, который расположен в камере 22, соединяемой с камерой 23 калиброванным отверстием, в которое проходит палец жесткого центра и которое может быть перекрыто шариком 21. Величина давления пружины 20 на шарик 21 регулируется нижней пробкой 24. В нижней шайбе корпуса кроме камеры 22 расположены каналы для подачи сжатого воздуха в эту камеру. В отверстие 25 подается под давлением 1,4 кг/см² воздух, который, пройдя фильтр 26, поступает в камеру 22 и одновременно к выходному отверстию 27, к которому присоединяется манометр. Из камеры 23 воздух поступает на выход через канал, имеющий выходное отверстие 28.

Внутренняя полость корпуса 1 разделена мембранами 19 и 12 на три камеры 23, 29 и 30. Из них только в камере 23 изменяется давление воздуха, остальные две соединены с атмосферой.

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении щупа 4, прижимаемого к поверхности исследуемого образца или к удлиненному щупу через ворот 6 пружиной 8, ворот и рабочий винт 7 поворачиваются на некоторый угол.

Если винт 7 имеет левую резьбу, то в крайнем переднем положении щупа 4 шарик 21 прикрывает калиброванное отверстие между камерами 22 и 23 так, что в камере 23, а следовательно, и на выходе датчика, давление воздуха равно 0,2 кг/см². При перемещении щупа 4 винт 7 перемещается вниз относительно гайки 11 и палец жесткого центра 18 мембраны 19 усиливает давление на шарик 21, стремясь увеличить проходное сечение и, следовательно, давление воздуха в камере 23.

Однако полному перемещению шарика на величину, соответствующую перемещению винта 7 относительно гайки 11 препятствует пружина 20, усилие которой регулируется пробкой 24. Усилие пружины 20 должно быть отрегулировано так, чтобы оно на определенную величину превышало усилие пружины 14, регулируемое пробкой 15. В этом случае часть перемещения рабочего винта 7 вниз будет поглощаться перемещением вверх гайки 11 вместе с мембраной 12 с таким расчетом, чтобы при перемещении щупа 4 на полную величину перемещение шарика 21 было равно 0,06 мм и вызывало изменение давления на выходе в стандартном диапазоне. Таким образом, настройка преобразователя на требуемый диапазон измерения перемещения производится с помощью пробок 15 и 24 так, чтобы полному перемещению соответствовал стандартный диапазон выходного сигнала.

1. Компенсационный преобразователь пневматического датчика усадки материалов, включающий корпус, щуп, эластичную мембрану с жестким центром и шариковый клапан, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона измерения линейного перемещения щупа, в корпусе преобразователя укреплена дополнительная гибкая мембрана с гайкой в центре, с которой соединен ворот винта, причем один конец ворота связан с жестким центром эластичной мембраны, а другой конец со щупом.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что над гибкой мембраной установлена пружина, регулируемая винтовой пробкой.