Пневматический измерительный преобразователь теплотехнического параметра Советский патент 1982 года по МПК G01L11/00 

1

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к пневматическим измерительным преобразователям теплотехнических параметров, например перепада давлений, принцип действия которых основан на силовой компенсации.

Известен пневматический измерительный преобразователь теплотехнического параметра, содержащий основание, элемент, чувствительный к теплотехническому параметру и преобразующий его в силу, пневматический преобразователь силы, закрепленный на основании и взаимодействующий с чувствительным элементом через рычажное устройство и имеющий индикатор положения типа сопло-заслонка, элемент обратной связи и устройство корректора нуля, взаимодействующие с рычажным устройством, пневматическое реле, канал управления которого связан с соплом индикатора положения, а выходной канал - с элементом обратной связи и выходом измерительного преобразователя.

Этот измерительный преобразователь характеризуется наличием существенных погрещностей .при колебаниях температуры окружающего воздуха, при внещних силовых воздействиях, ударах, вибрациях и наклонах. В значительной мере эти погрещности обусловлены недостаточно жестким

способом закрепления преобразователя силы на основании (путем их винтового сочленения по торцовым поверхностям), неравножестким закреплением индикатора

положения, элемента обратной связи и устройства корректора нуля, больщой массой и неуравновещенностью рычажного устройства, содержащего дополнительный рычаг элемента обратной связи.

Кроме того, размещение и способы закрепления индикатора положения элемента обратной связи и устройства корректора нуля таковы, что ремонт и наладка измерительного преобразователя затруднены.

Цель изобретения - повыщение точности виброустойчивости и ремонтопригодности преобразователя.

Достигается эта цель тем, что основание снабжено выступом с отверстием, через

которое пропущен рычаг выводного устройства, и охватывающей выстун колодкой с двумя плоскими скобами, которые закреплены на противоположных сторонах колодки одними своими концами, вторые концы

скоб направлены в одну сторону и на них закреплены траверсы с индикатором положения и корректором нуля, а между средними частями скоб расположена траверса с элементом обратной связи с возможностью ее продольного перемещения.

На фиг. 1 показан пневматический измерительный преобразователь перепада давления с мембранным блоком чувствительных элементов, разрез; на фиг. 2 - колодка пневматического преобразователя силы, сечение по А-А на фиг. 1: на фиг. 3 - траверса элемента обратной связи, сечение по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - индикатор положения, сечение по В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - устройство корректора нуля, сечение по Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - фланец резьбовой втулки устройства корректора нуля, сечение по Д-Д на фиг. 5.

Пневматический измерительный преобразователь перепада давления содержит основание 1, две мембраны 2 и 3, расположенные по обе стороны основания и закрепленные на нем по наружному контуру; цент)альные части мембраны жестко связаны между собой штоком 4 через отверстие а в основании.

Выступ 5 основания выполнен в виде цилиндрической втулки, приваренной к основанию по буртику 6, и имеюпдей цилиндрический фланец 7. На фланце закреплены колодка 8 и рычажное устройство 9, с уплотняющей мембраной 10 и двумя гибкими тягами И, расположенными вдоль оси рычажного устройства по обе стороны уплотняющей мембраны в плоскости, перпендикулярной плоскости перемещения рычажного устройства. Каждая из гибких тяг одним концом закреплена на фланце 7, а другим - на траверсе 12 рычажного устройства.

Рычажное устройство проходит через отверстие б в выступе основания и взаимодействует с мембранами 2 и 3 через щтифт 13 в связующем мембраны щтоке.

На противоположных сторонах колодки 8 закреплены две плоские скобы 14 (передняя скоба на фиг. 1 не показана), расположенные параллельно плоскости перемещепия рычажного устройства. Вдоль средней части каждой из скоб имеется паз 15 для перемещения траверсы 16 элемента обратной связи с сильфоном 17. Траверса имеет щтуцер 18 для подвода давлеиия к элемеиту обратной связи.

Между нонеречными сторонами скоб 14 расположены траверсы 19 с индикатором положения типа сопло-заслонка и траверса 20 с устройством корректора нуля. Имеется цилиндрическая пружина 21 для подавления или возвышения начального значения пневматического выходного сигнала измерительного преобразователя.

Пневматическое реле 22 установлено на плате 23, которая закренлена на одном из фланцев 24 или 25. В пневматическом реле имеется отверстие для подвода давления питания (на фиг. 1 не ноказано) и отверстие в для отвода выходного пневматического сигнала измерительного преобразователя. Штуцер 26 соединен со штуцером 18

герметичной трубкой 27. Герметичная трубка 28 соединяет канал управления пневматического реле с соплом индикатора положения (канал управления и сопло на фиг. 1 неноказаны).

Для доступа к устройству корректора нуля в кожухе 29 измерительного преобразователя имеется отверстие. Это отверстие перекрывается цилипдрической крышкой 30

со смещенным отверстием д. Крышка вращается вокруг диска 31, закрепленного на кожухе.

Внутренняя полость Е, образованная основанием с выступом и мембранами, заполняется несжимаемой жидкостью через канал 32, который герметизируется шариком 33 и винтом 34.

Фланцы 24 и 25 имеют отверстие е и ж для подвода к мембранам 2 и 3 рабочего

давления. Уплотнительные прокладки 35 и 36 герметизируют рабочие плоскости 37 и 38 измерительного преобразователя перепада давления. Каждый фланец снабжен герметичной пробкой 39, 40 и 41.

Прямоугольная колодка 9 (см. фиг. 2) на одной стороне имеет сквозной наз з, поперек которого проходит болт 42, сжимающий паз для закрепления колодки на цилиндрической поверхности фланца 7. Болт

42 и винты 43 крепят скобы 14 к боковым поверхностям колодки.

Элемент обратной связи (фиг. 3) имеет сильфон 17, герметично соединенный с втулкой 44 и перегородкой 45. Втулка свободно

одета на цилиндрический выступ 46, закрепленный на траверсе 16. Перегородка 45 имеет резьбовой выступ 46 для соединения с кольцом 47 на рычажном устройстве 9, при этом торец выступа контактирует с

цилиндрической поверхностью рычажного устройства и фиксирует положение кольца.

Вдоль оси цилиндрического выступа 46 выполнен канал для подвода в сильфон нневматического давления. Зазор между втулкой 44 и выступом 46 уплотнен резиновым кольцом 47, размещенным в проточке цилиндрического выстуна.

Траверса 16 соединена со скобами 14 при помощи двух винтов 48.

Индикатор положения (фиг. 4) имеет сопло 49, закрепленное в отверстии траверсы 19, заслонку 50, выполненную в виде упругой пластины, закрепленной па выступе 51 винтом 52. Свободный конец заслонки прилегает к торцовой кромке 53 выходного отверстия сопла.

Траверса 19 соединена со скобами 14 винтами 54 и расположена вблизи конца рычажного устройства 9, который размещен между траверсой и заслонкой 50. В траверсе предусмотрено отверстие к для достуна к регулируемому унору 55, выполненному в виде винта на конце рычажного устройства для взаимодействия с заслонкой, Устройство корректора нуля (фиг. 5) имеет ходовой винт 56, установленный в отверстие траверсы 20 до упора, образованного выступом 57. Выступ прижат к траверсе пластичной пружиной 58, один конец которой закреплен на траверсе вннтом 59, а другой конец отогнл т в направлении действия усилия прижатия и вставлен в проточку л на цилиндрической поверхности ходового винта. На резьбовой участок ходового винта посажена резьбовая втулка 60 с фланцем 61, на наружной повеохности которого выполнена канавка 62. В ней размещен с натягом крайний виток цилиндрической винтовой пружины 63. Противоположный конец пружины закреплен в отверстии резьбовой втулки 64, соединенной с рычажным устройством 9. Траверса 20 соединена со скобами 14 винтами 65. Резьбовая втулка устройства корректора нуля (фиг. 6) имеет фланец 61 с цилиндрической выемкой, над которой свободно размещен начальный участок второго витка цилиндрической винтовой пружины 63, при этом второй и последующие витки пружины не касаются фланца. Пневматический измерительный преобразователь перепада давления работает следующим образом. При подаче пневматического давления питания к пневматическому реле 22 и при равенстве двух контролируемых давлений, действующих на мембраны 2 и 3, на выходе измерительного преобразователя и в сильфоне 17 устанавливается некоторое начальное значение выходного сигнала, которое регулирз ется положением заслонки 50 относительно торцевой кромки 53 выходного отверстия сопла 49. Начальное положение заслонки относительно сонла устанавливается натяжением пружины 63 при вращении ходового винта 61. Регулировкой упора 55 обеспечивается контактное замыкание противоположного конца рычажного устройства 9 со щтифтом 13. Больщее из двух контролируемых давлений подводится к мембране 2 через отверстие е во фланце 24, меньщее - к мембране 3 через отверстие ж во фланце 25. Каждая из мембран преобразует соответствующие давления в пропорциональные им силы, направленные навстречу друг другу и действующие вдоль общей оси мембраны и щтока 4. Результирующая сила, равная Разности действующих сил. передается через щтифт 13 на рычажное устройство 9, которое поворачивается ня некоторый угол относительно оси вращ,ения. образованной пересечением плоскости расположения уплотняющей мембраны 10 с плоскостью, проходящей через оси двух гибких тя1 П. Упругая заслонка 50 отс.ггеживаст положение упора 55 на рычажном устройстве и приб.:1ижается к торцевой кромке сопла 49. При этом увеличивается давление в кат1але управления пневматического реле 22 и соответственно возрастает давление па выходе измерительного преобразователя и в сильфоне 17. Таким образом на рычажном устройстве 9 относительно оси его вращения действуют встречные моменты сил от контролируемой разности двух давлений в нолостях 37 и 38 и от давления в сильфоне обратной связи 17. При равенстве действующих моментов давление в снльфоне, а следовательно, и на выходе измерительного преобразователя, будет являться мерой разности ДВУХ контролируемых давлений. Тарировка измерительного преобразователя на стандартные или требуемые пределы изменения выходного пневматического сигнала производится измеиением положения сильфона 17 относительно оси вращения рычажного устройства 9. Для этого ослабляют затяжку винтом 48 резьбового выступа 46 на перегородке сильфона. Затем кольцо 47, сильфон 17 и траверсу 16 свободно перемещают вдоль рычажного устройства и фиксируют в новом положении. Заменяя узел обратной связи, состоящий из сильфона 17, втулки 44 и перегородки 45, узлом с сильфоном другого типоразмера, можно существеиио расщирить диапазон настройки измерительного преобразователя. Формула изобретения Пневматический измерительный преобразователь теплотехнического параметра, содержащий расположенные на основании чувствительный элемент, преобразующий теплотехнический параметр в силу, и пиевматический преобразователь силы с индикатором типа сопло-заслонка, элементом обратной связи, корректором нуля и пневматическим реле, и выводное рычажное устройство, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, виброустойчивости и ремонтопригодности, в нем основание снабжено выступом с отверстием, через которое пропущен рычаг выводного устройства, и охватывающей выстз колодкой с двумя плоскими скобами, которые закреплены на противоположных сторонах колодки одними своими концами, вторые концы скоб направлены в одну сторону и на них закреплены траверсы с индикатором положения и корректором нуля, а между средними частями скоб расположена траверса с элементом обратной связи с возможностью ее продольного перемещения.

0

56- uiT

/ 2i

/5i

%г,5