Дифманометр Советский патент 1979 года по МПК G01L15/00 

(54) ДИФМАНОМЕТР

I

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к мембранным диф.манометрам, которые являются частью,, комплекта для дистанционного измерения разности давления, уровней жидкости и. т. д.

Мембранный дифманометр предназначен для преобразования измеряемой разности давлений (перепада) в электрический сигнал, который передается на вторичный прибор дифференциально-трансфор.маторной схемы. /

Известны дифференциальные манометры, содержащие две камеры, чувствительные к, давлению, установленные в этих камерах, и средства для фиксации изменения давления на этих элементах 1.

Недостаток этих диф.манометров заключается в том, что они не могут быть- использованы для многоточечного измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является мембранный дифманометр, содержащий две камеры с уравнительной линией между ними, снабженной запорным устройством, упругие элементы, установленные в этих камерах, один из которых воспринимает давление жидкости или газа в одной камере, а другой воспринимает давление жидкости и„ти газа BCI второй камере,

преобразователь перемещения упругих элементов в выходной сигнал и одну пару входных импульсов для подвода к камерам измеряемых давлений 2.

Недостатком известного дифманометра является то, что он не предназначен для многоточечных измерений.

Целью изобретения является обеспечение возможности многоточечнь1х измерений. Это достигается тем, что в предлагаемый дифманометр введены дополнительные пары входных штуцеров по числу контролируемых точек, клапаны и механизм для управления клапанами, причем клапаны установлены между камерами и соответствующими входными штуцерами.

Механизм для управления клапанами может быть выполнен в виде вращающегося элемента, например, диска, установленного между камерами с возможностью вращения вокруг его оси и снабженного-выступами, например кулачками, на- обеих торцовых сторонах. В механизм для управления клапанами могут бытБъведерГьг Микропереключатели для формирования информации о положении к лапанов, а на диске ;в;ыполнены пальцы для включения микропереключателей, причем микропереключатели установлены птСоль траектории движения пальцев. Кроме .того, диск может быть выполнен разъемным из двух частей. На фиг. 1 показан разрез описываемого дифманометра с шестью измеряемыми точками; на фиг. 2 - -чид переключающего устройства дифманометра по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 -- вид элемента системы преобразования информацт( П(57 0Жении клапана в выходной сигнал по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 -- электрическая схе.ia системы нреобразования информации о ноложен1П1 клапанов в выходные сигналы для дифманометра с тремя измеряемыми точками. Дифманометр содержит камеру 1 и камеру 2, разделенные перегородками 3 и 4, каждая на дне полости 5 и 6 в камере 1 и полости 7 и 8 в камере 2.. В измерительных полостях 5 и 7 каждой камеры установлены мембранные коробки 9 и 10, внутренние полости которых сообн1аются между собой и заполнены жидкОстьТо. С центром верхней коробки 10 связан дифференциальный грансформатор 11 с сердечинком 12, нахбдтпимся внутри разделительной трубки 13. Полости 6 и 8 обеих камер р азделены па ряд изолированных отсеков 14 и 15, число которых в каждой камере обычно соответствует количеству контролируемых точек. Изолированные отсеки 14 и 15 сообщаются и разобщаются соответственно с полостями 5 и 6 посредством клапанов 16, .взаимодействующих с седлами 17, установленными в разделительных перегородках 3 и 4, отделяюни1Х отсеки от измерительных полостей. Клапаны 16 прижиматотся к седла.м 17 с помон1ью нружин 18, установленных в 11анраг ляющих 19. КлангиП) 16 могут бы.ть выполнены заодно с Т().п ателя.н1 20, г10средствЬ1т которь1х .16 связаны с диском 21 механизма для упра.влеиия клапднами. В Местах прохода .толкателя 20 через стенки из мерйт| ;п пьТх пЬлостей 5 и 7 устан1эвлены ca.ibHiiKH 22. имеет зубчатый венец, который .cju;i,neii с :иб.чатым колесом 23, нрПвОд которого lie показан. Диск 21 свободно устаиои.ч.ен па разде,1ите.)й детали 24. Он снабжен В1)1стуг1ами 25 на обеих торцов1)1х сторонах д,1 я одновременного воз действ н я на K, 16, расположенные в протпво1п. отсеках 14 и 15 и относящиеся к одной..н той же контролируемой точке. На диске 21 (фиг. 2) закренлень. н.альцы 26 н 27, первый из которых слхжит для Н11(|).о начале открытия каждой пары полярных клапанов, а второй - об их закрытии. На одном уровне с диском 21 на кольцевой полосе 28 установлены элементы 29 сиетемы преобразования информации о положении клапанов и выходные сигналы, число этих элементов совпадает с числом контролируемых точек. Элемент 29 этой системы (фиг. 3) может быть выполнен в виде блока, состоящего из двух микропереключателей 30 и 31 с контактными .стержнями 32 и 33. . На уравнительной линии 34, соединяющей измерительные полости 5 .и 7, наряду с запорными вентилями 35 установлен соленоидный вентиль 36. Отсе.ки.и и 15 снабжены патрубками 37 для присоединения соединительных линий от контролируемых объектов. Перед началом работы к прибору присоединяют линии от объектов контроля и в зависимости от контролируемой среды за.полняют жидкостью или оставляют незаполненным, например, при измерении неагрессивных газов, как и у обычного дифманометра. После подготовки прибора к работе открывают запорную арматуру на соединительных линия.х и подают измеряемые перепады давлени.я к.дифманометру. При вращении диска 21 выступы 25, установленные с его обеих сторон, постепенно подходят к толкателям 20 клапанов 16 и одновременно воздействуют на пару клапанов, относящихся, например, к 1-му объекту и расположенных в отсеках 14 и 15. При этом клапаны 16 отжимаются от седел 17 и давления контролируемой среды поступают в полости 5. Под воздействием разности давлений нижний мембранный элемент 9 сж.имается, жидкость из него перетекает в верхний мембранный э.лемент 10, который при своем перемещенн воздействует на сердечник 12, который тоже переме. ается, что приводит к изменению выходного сигнала дифференциального трансформатора II. При да,тьней1пем вращении диска 2.1 ВЬ1стуны 25 выходят из взаимодействия с т.олкателями 20 к,-1апанов i6, которыепод воздействием пружин 18. пере.мещающнхся в направ.ляю1ци. 19, н.ютно прижимаются к седла м 17, отключая OTceKi.14 и 5 первого объекта от полОстей 5 я 7. .После этогопрм открытии вентилей 35 или устройства 36, установ.че.нных на уравнит.ельной линии 34, соединяющей полости 5 и 7, давле ния в этих полостях могут быть уравнены, после чего запорные устройства должны быть . Эту операийю необходимо проделать до начала открытия следующей пары полярных клапанов относянпдхся ко 2-му рбье.кту, чтобы не исказить показания. При дальнейшем вращении диска 21 его вы.стуны .25 воздействуют на пару клапанов 16, относящуюся ко второму объекту и в дальнейшем циклы будут повторяться. Когда выступы 25 при вращении диска 21 начинают -открывать клапаны 16, относящиеся к любому объекту, например первому, палец 26 нажмет контактнъгй стержень 32 (фиг. 3) микропереключателя 30, который замкнет свой контакт (фиг. 4) и |10;1,аст питание на катущку реле Pi, которос станет на самоподпитку через свой н. о. контакт, установлерщый параллельно контакту микропереключателя, который после прохождения элемента 26 вновь размыкается. Реле Pi будет находиться под напряжением все время пока будет открыта первая полярная пара клапанов. Когда выступ 25 при дальнейщем вращении диска 21 выйдет из взаимодействия с толкателями 20 клапанов 16, палец 27 (фиг. 2) нажмет контактный стержень 33 (фиг. 3) микропереключателя 31, который замкнет свой контакт (фиг. 4) и подаст кратковременно питание на катущку реле Рг. Реле Рг разорвет свой н. з. контакт в цепи катущки реле PI -л обесточит его, а своим н.о. контактом подаст питание к катущкам реле времени Р и реле PS . Н.о. контакты Р включают соленоидный вентиль 36 на уравнительной линии и замыкают -цепь катущек реле времени Р и реле Pg помимо контакта Рг,. Через определенное время, которое зависит от настройки реле времени и не должно превыщать времени, за которое кулачки 25 дойдут до в ; )рой полярной пары клапанов, н.з. контакты реле времени размыкаются и отключаьот катущки реле времени РГ и реле PS . -Н.о. контакты Ра отключают соленоидный вентиль 36. Для остальных клапанов последовательность работы всех элементов аналогична. Таким образом, информация о положе- НИИ клапанов формируется с помощью выходных реле Р| и Рг для первого объекта измерения, РЗ и Р., - для второго. Р.-, и Рб - для третьего и т. д. Кроме контактов, воздействующих через промежуточное реле на соленоидный вентиль 36, эти реле могут иметь целый ряд дополнительных контактов, оформленных. например, в виде блока выходных сигналов 38 (фиг. 4). Эти контакты могут быть использованы в схемахсигнализации, в-схемах вторичных приборов и т. д. При.менение указанного дифманометра-. облегчит проведение измерений в областях, в которых используется больщое количество коммутаций, например на объектах, газоснабжения, водоснабжения, в вентиляционной технике, системах кондицирования воздуха и т. д. Формула изобретения 1.Дифманометр, содержащий две камеры, уравнительную линию с запорным устройством, упругие элементы, установленные в камерах, преобразователь перемещения упругих элементов и одну пару входных штуцеров, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности, многоточечных измерений, в него введены дополнительные пары входных щтуцеров по числу контролируемых точек, клапаны и механизм для управления . клапанами, причем клапаны установлены между камера.ми и соответствующими входными штуцерами. 2.Дифманометр по п. 1, отличающийся тем, что механизм для управления клапанами выполнен в виде диска с выступами на его торцах, установленного между камерами с возможностью вращения вокруг его оси. 3.Дифманометр по п. 2, отличающийся тем, что в механизм для управления клапанами введены микропереключатели, а на диске выполнены пальцы, причем микропереключатели установлены вдоль траектории движения пальцев. 4.Дифманометр по п. 2, отличающийся тем, что диск выполнен разъемнымиз двух частей. Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе 1.Авторское свидетельство .М 441462, кл. G 01 L 13/02, 1972. 2.Инструкция «Дифманометр мембранный типа ДМ, модель 3537, НБТИ, М., 1961, с. 3.