Дифференциальный датчик давления Советский патент 1979 года по МПК G01L13/02 

1

Изобретение относится к области манометрических приборов, в частности, к датчикам давления.

Известны датчики перепада давления, выполненные на оенове упругих чувствительных элементов, представляющих собой мембранный блок, заполненный жидкостью 1.

Известно также дифференциальное реле давления типа ДРД-1, содержащее заполненный жидкостью мембранный блок, связанный через торсионный вывод с помощью штока и ведущего рычага с исполнительным механизмом. При этом с выведенным наружу концом вала торсионного вывода соединен сборный ведомый рычаг, имеющий сламывающуюся конструкцию, обеспечивающую защиту звеньев исполнительного механизма от поломки в случае возрастания перепада давления сверх верхнего предела измерения, для чего в конструкции прибора предусмотрен также регулируемый упор ведомого рычага 2.

Недостатком подобной конструкции является то, что после соприкосновения ведомого рычага с упором и его сламывания часть рычага, соединенная с валом торсионного вывода, продолжает движение, а следовательно, продолжается скручивание торсионной трубки и после достижения перепадом давления верхнего предела измерений. Таким образом, ухудшается перегрузочная способность, уменьшаются износоустойчивость и надежность прибора. Кроме того, размещение рычага сламывающейся конструкции не во внутренней полости герметичного мембранного блока не исключает возможности попадания посторонних частиц в место слома рычага и в результате неполное его смыкание после снятия перегрузки. В таком случае из-за смещения частей ведомого рычага относительно друг друга возникает погрешность в показаниях прибора.

Целью изобретения является повышение точности и надежности при перегрузках.

Поставленная цель достигается тем, что в щтоке датчика выполнены поперечный паз и два соосных отверстия разного диаметра, в полости которых вмонтированы предварительно сжатая пружина и шариковый толкатель, который через отверстие меньшего диаметра прижат к ведущему рычагу, расположенному в пазу штока. При зтом в случае соприкосновения ведомого рычага с ограничительным упором при достижении перепадом давления верхнего предела измерения показывающего механизма или после срабатывания сигнального механизма прибора ведущий рычаг,связанный через вал торсиона с ведомым становится неподвижным,а дальнейщее пере мещение центра мембраны и щтока приводит к Дополнительному сжатию заключенной в штоке пружины и утапливанию толкателя внутрь отверстия больщего диаметра в щггоке. Величина предельного перемещения щтока относительно неподвижного рычага определяется щириной паза в штоке, которая выполняется больщей, чем ход мембраны от момента срабатывания прибора до момента соприкосновения мембраны с упором. Таким образом, торсионный вывод не подвергается при перегрузке дополнительному скручиванию, ведомый рычаг имеет простую несборную конструкцию, а звено, защищающее прибор от перегрузки, работает в среде чистой нейтральной жидкости. На фиг. 1 представлен разрез мембранного блока по оси мембран; на фиг. 2 - сечение А-А выполненное по оси торсионного вывода. Устройство состоит из мембран 1 и 2, защемленных между корпусом 3 и фландами 4 и 5 и образующих герметичный мембранный блок внутренняя полость которого заполнена нейтральной рабочей жидкостью. В центральном канале корпуса 3, соединяющем надмембранные полосги мембранного блока, расположены возвратная пружина 6 и щток 7 с собранными в нем толкателем 8 и пружиной 9, поджатой проб кой 10. Шток 7 прижимается пружиной 6 к гайке 11, завинченной в корпус 3. Ведущий рычаг 12 жестко соединен с втулкой 13 торсионного вывода, включающего в себя также торсионную трубку 14 и вал 15, на котором закреплен ведомый рычаг 16. Регулируемый упор 17 подводится к рычагу 16, ограничивая его угловое перемещение после достижения перепадом давления предела измерения. Конец рычага 12 входит в поперечный паз щтока 7 и через толкатель 8 прижимается пружиной 9 к стенке паза. Устройство работает следующим образом: при подаче больщего из сравниваемых давлений под мембрану 1 последняя вместе с мембраной 2 прогибается и воздействует своим центром на шток 7, сжимая возвратную пружину 6. При этом перемещается конец ведущего рычага 12, 68 4 ходящий в паз штока 7, а сам рычаг 12 соверает вместе с втулкой 13 торсионного вывода поворот относительно оси последнего, закручивая торсионную трубку 14. Вместе с втулкой 13 поворачивается на тот же угол вал 15 и ведомый рычаг 16, управляющий работой исполнительного механизма,например заслонкой струйного реле. При соприкосновении рычага 16 с упором 17 движение его, а также вала 15, втулки 13 и рычага 12 прекращается. Не закручивается больще и Торсионная трубка 14. В случае дальнейшего возрастания перепада давления мембрана 1, продолжая прогибаться, перемещает шток 7 относительно неподвижного рычага 12, при этом пружина 9 сжимается дополнительно, а толкатель 8, оставаясь неподвижным, утапливается в полости отверстия щтока 7. Такое исполнение датчика обеспечивает защиту от перегрузок не только исполнительного механизма, но и узла торсионного вывода, износоустойчивость и надежность которого прямо зависят от угла скручивания торсионной трубки. Кроме того, размещение в щтоке защитного звена упрощает конструкцию последнего и обеспечивает ему оптимальные условия работы в среде чистой нейтральной жидкости, исключает возможность изменения конфигурации ведомого рычага и тем самым повыщает точность работы датчика. Формула изобретения Дифференциальный датчик давления, содержащий заполненный жидкостью мембранный блок, связанный с помощью щтока, ведущего рычага и упругого торсионного вывода с внешним исполнительным механизмом, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и надежности при перегрузках, в штоке датчика выполнены поперечный паз и два соосных отверстия разного диаметра, в полости которых вмонтированы предварительно сжатая пруЖ1 на и шариковый толкатель, который через отверстие меньшего диаметра прижат к ведущему рычагу, расположенному в пазу штока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 356498. кл. G 01 L 13/02, 1970. 2.Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., Машиностроение . 1965, с. 625 (прототип).