Устройство для контроля хлопающих сферических мембран Советский патент 1980 года по МПК G01L27/00 

(З) УСТРОЙСТВО для КОНТРОЛЯ ХЛОПАЮЩИХ СФЕРИЧЕСКИХ МЕМБРАН

1

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для контроля давления срабатывания хлопающих сферических мембран.5

Известно устройство для контроля хлопающих сферических мембран, содержащее контрольную камеру, в которой установлена испытуемая мембрана, датчик перемещения поверхности мемб- 10 раны, дифференцирующий блок и электромагнитный клапан, сообщающий полость камеры с атмосферой flj . :

Однако устройство не обеспечивает достаточно высокой точности контроля 15 давления срабатывания хлопающих сферических мембран.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому, является 20 устройство для контроля хлопающих сферических мембран, содержащее испытательную камеру, расположенную со .стороны выпуклой поверхности мембраны, сообщенную через электропневмоклапан 25 с источником Давления, систему индикации давления в испытательной камере, зажимное приспособление для крепления мембраны в испытательной камере и источник электропитания И . 30

Известное устройство не обладает достаточно высоко{1 точностью и не исключает возможности повреждения отдельных образцов контролируемых мембран. Это объясняется тем, что практически невозможно выполнить довольно жесткое требование - обеспечить постоянную величину зазора по всей поверхности в условиях, когда зазор не должен превышать сотые доли {лиллиметра, т.е. соизмерим с толщиной мембраны, что необходимо для обеспечения высокой точности контроля и предотвращения повреждения контролируемых мембран. Кроме того, зазор должен мало меняться от образца к образцу, в то время как разброс в геометрических характеристик мембран от образца к образцу может быть довольно существенным - кривизна меняется на десятые доли миллиметра и более.

Цель изобретения - повышение трч110СТИ контроля давления срабатывания хлопающих сферических мембран.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля давления срабатывания хлопающих сферических мембран, содержащее испытательную камеру, расположенную со стороны выпуклой поверхности мембраны.

сообщенную через электропневмоклапан с источником давления, систему индикации давления в испытательной камере, зажимное приспособление для крепления мембраны в испытательной камере и источник электропитания, : введена дополнительная пневматическая камера, дополнительный электропневмоклапан, через который дополнительная камера соединена с источником давления, эластичный диск с электропроводящим покрытием и кольцевой прокладкой, расположенный между мембраной и дополнительной пневматической камерой и герметично прикрепленный к ней, при этомобмотка электропневмоклапана, электропроводящее покрытие диска и испытываемая мембрана соединены последовательно и подключены к источнику электропитания, а полость между испытываемой мембраной и эластичным диском соединена с атмосферой.

Внутренняя поверхность прокладки имеет конусность, причем угол наклона образующей конуса не более краевого угла образующей мембраны.

На фиг. 1 представлено одно из воможных конструктивных исполнений устройства; на фиг. 2 - .его рабочее положение, когда эластичный диск надут и отстоит от мембраны на задан.ное малое расстояние.

Устройство содержит предохранительную мембрану 1, эластичный диск 2, металлизированное покрытие 3 прокладку 4, испытательную камеру 5, пневматическую камеру б, систему 7 индикации давления, источник 8 электропитания, электропневмоклапан 9, источник10 далвения, вентиль 11.

Устройство работает следующим образам.

Мембрану 1, прокладку 4 и эластичный диск 2 зажимают между фланцами камер 5 и 6. Прокладка 4,выполненная из твердого материала,создает необходймые краевые условия при зажатии :мембраны 1 (жесткое защемление по краю) и дает возможность установить необходимый малый, зазор между мембраной 1 и надутой резиновой оболочкой. После зажатия эластичный диск 2 надуваютс, он принимает форму сферической оболочки и касается металлизированным покрытием вогнутой поверхности мембраны 1. Касание фиксируют по замыканию электрической цепи, содержащей мембрану 1, металлизированное покрытие и источник питания-. Вслед за этим давление в пневматической камере б с помощью крана понижают до образования зазора между металлизированным покрытием оболочки и мембраной 1 порядка толщины долей мембраны 1 и фиксируют оболочку в таком состоянии. Вслед за этим нагружают мембрану 1 испытательным давлением, надувая камеру 5.

По достижении критического давления мембрана 1 теряет устойчивость и опирается на оболочку, замыкая электрическую цепь. При этом сбрасывается давление из испытательной камеры 5 и нагружение прекращается. Критич-еская нагрузка фиксируется, она является давлением срабатывания мембраны 1, так как давление в зазоре между оболочкой и мембраной 1 равно атмосферному (зазор сообщен с атмосферой радиальным каналом со стороны оболочки).

Повреждения мембраны 1 не происходит, так как прогибы ее незначительны и она опирается на мягкую

5 оболочку. После сброса давления

принимает мембрана 1 прежнюю форму. Для уменьшения зазора вблизи края мембраны 1 прокладка 4 может иметь коническую внутреннюю поверхность,

0 которую облегает оболочка (см.фиг.2). Желательно, чтобы угол между .образующей конуса и плоскостью основания кольца был не больше краевого угла образующей мембраны (обычно это 50-60°).

Точность контроля мембраны с помощью предлагаемого устройства повЕлшается по сравнению с известным из-за возможности задания весьма малого зазора при значительных колебаниях радиуса кривизны мембран от образца к образцу в партии.

Формула изобретения

.1. Устройство для контроля хлопающих сферических мембран, содержащее испытатёльну-ю камеру, р асположенную со стороны выпуклойповерхности мембраны, сообщенную через электропневмоклапан с источником давления систему индикации давления в испытательной камере, зажимное приспособление для крепления мембраны в испыттельной камере и источник электропитания, отличающееся .тем, что, с целью повышения точности контроля,в него введена дополнительная пневматическая камера, - дополнительный электропневмоклапан с источником давления и эластичный диск с электропроводящим покрытием и кольцевой прокладкой, расположенный между мембраной и дополнительной пневматической камерой и герметично прикреплённый к ней,при этом обмотка электропневмоклапана, электропроводящее покрытие диска и испытуемая мембрана соединены последовательно и подключены к источнику электропитания, а полость между испытуемой; мембраной и эластичным диском соединена с атмосферой.

2. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что внутренняя поверхность прокладки имеет конус