Хлопающая мембрана Советский патент 1978 года по МПК G01L7/08 

I

Изобретение относится к областиприборостроения, а именно, к упругим чувствительным элементам приборов давления с релейной характеристикой. Оно может быть использовано в реле разности давлений,

переключателях, предохранительных устройст вах и схемах регулирования.

Известны чувствительные элементы с одним порогом срабатывания при действии ааданного перепада давлений, вьтолненные в виде выпуклой (хлопающей) мембраны ij

При действии заданного перепада давлений мембрана релейно возвращается в исходное состояние.

Наличие одного порога срабатывания яв- ляется недостатком мембраны, приходится применять ряд однотипных мембран и устройств при необходимости регистрации ряда значений перепада давлений.

Известны также вьшуклые (хлопающие) мембраны с несколькими порогами срабатывания, соответствукицими заданным значениям перепадов давления одного знака, выполненные из сопряженных между собой кольцевых сферических участков с последовательно

увеличивающимися радиусами кривизны от периферии к центру, или последовательно уменьшающимися радиусами криш&вы кольцевых сферических участков от центра к периферии 2.

Недостатком таких хлопающих мембран с односторонним расположением выпуклых поверхностей является возможность обеспечения порогов срабатывания (многоступенчатости характеристики давление-перемещение) при действии перепадов давлений только с одним знаком со стороны выпуклых поверхностей.

При действии перепада давлений с противоположным знаком со стороны вогнутой поверхности мембрана имеет монотонный прогиб и это давление для нее является перегрузочным опасным) и от разрушения прогиб мембраны приходится ограничивать профилированным упором.

Наиболее близким устройством по своей технической сущности к изобретению являет ся выпуклая хлопающая мембрана, вьшолненная из сопряженных между собой кольцевых сферических участков с последовательно ул еныиаюшимися радиусами кривизны коп цевьос сферических участков от центра к периферии З . Цепь изобретения - дальнейшее усовершенствование хлопающих мембран для обеспечения заданных порогов срабатывания, релейной характеристики при действии перепадов давления на мембрану с разнь1М знаком. Это достигается тем, что поверхности мембраны выполнены противоположно направленными и взаимосопряженными дуговым гофром. Выполнение хлопающей мембраны с противоположным направлением выпуклых поверхностей и их взаимное сопряжение обеспечивает получение релейной характеристики чувствительного элемента при действии перепадов давления с разным знаком, а выпол нение мест сопряжения в виде дугового гоф ра обеспечивает четкое релейное срабатывание и стабильность срабатывания при заданных перепадах давления с разным знаком вследствие упруго-жесткой развязки выпукльк поверхностей дуговьгм гофром. На фиг. 1 представлена конструкция хлопающей мембраны для приборов разности давлений; на фиг. 2 представлена характери тика хлопающей мембраны для приборов разности давлений - зависимость прогиба центра мембраны от давления V ((t(i Д Р Хлопающая мембрана для приборов разности давлений состоит из первой вьшуклой поверхности 1, второй выпуклой поверхности 2, противоположно направленной по отношению к поверхности, дугового гофра 3 мест; взаимного сопряжения выпуклых поверхностей и дугового гофра 4 мест взаимного сопряжения поверхности 2 с последующими поверхностями. Хлопакяцая мембрана для приборов разно ти давлений работает следующим образом. При действии положительного перепада дав- ле}шй + Д Р .со стороны выпуклой по(верхности 1 (см. фиг. 1) релейные участки характеристики определяются поверхностью она прогибаемся Эф 4 ПГ относительно дугового гофра 3, перемешаяс из нелинейной точки 5 характеристики в точку 6 (см. фиг. 2). При достижении заданного перепада давлений прямого срабатывания Д PJ (т.6) мембрана релейно срабатывает, а при последутслдем уменьшении перепада давлений до заданного значени Д Р2 снова релейно срабатьгоает, перемещаясь из точки 7 характеристики на началь ную ветвь. Мембрана имеет полный и релейный ход Wp (см, фиг. 2). При действии отрицательного перепада давлений - А Р со стороны вьшуклой поверхности 2 (фиг. 1) релейные участки характеристики определяются поверхностью 2 с Sgjjj 4- - f.. , а поверхность 1 с дуговь1м гофров 3 играют роль жесткого центра, поверхность 2 прогибается относительно дугового гофра 4, перемещаясь из нейтральной точки характеристики 5 в точку 8 (см. фиг. 2). При достижении заданного перепада -давлений прямого срабатывания PJ мембрана релейно срабатывает, а при последукнцем уменьшении перепада давлений до заданного значения д Р. снова релейно срабатывает, перемещаясь из точки 9 характеристики на начальную ветвь 5-8. Мембрана имеет полный ход )/пи релейный ход Wp (см. фиг. 2). Выполнение таких хлопакяцих мембран с противоположным направлением выпуклых поверхностей, взаимосопряженных дуговым гофром и обладающих релейной характеристикой при действии перепада давлений с разным знаком, является вполне реальным, так как в настоящее время имеется .ряд высококачественных сплавов - (БрБНТ,9,. 36НхТ1-ОМ8 и др.) и отработанная технология изготовления мембра;н сложного профиля. Выпуклые ., поверхности заявляемой хлопающей мембраны для приборов разности давлений могут быть выполнены гладкими или с гофрировкой (для увеличения прогибов), а чувствительньге элементы на основе мембран могут выполняться многослойными для расширения диапазона перепадов давления срабатывания ± Д Р. Формула изобретения Хлопающая мембрана, выполненная в виде сопряженнь1х выпуклых поверхностей, отличающаяся тем, что, с делью получения релейной характеристики при действии перепадов знакопеременных давлений, поверхности мембраны вьшолнены противоположно направленньгми и взаимосопря- женными дуговым гофром. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Андреева Л. Е. Упругие элементы приборов, М., Машгиз, 1962, с. 311-315. 2.Авторское свидетельство СССР № 260231. кл. G 01 I 7/08. 1968. 3.Авторское свидетельство СССР № 497491, кл. Q О1 L 7/О8, 1974,

Innl --др- fg ,АР1кгфн 1