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

{5f) УСТРОЙСТВО для ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХЛОПАКВДИХ МЕМБРАН

1

Изоубретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для изготовления хлопающих предохранительных ме1ибран, используемых для защиты аппаратов от опасных перегрузок давлением.

Известно устройство для контроля хлопающих сферических мембран, содержащее контрольную камеру, в кото- 10 рой установлена испытуемая мембрана, обреиценная выпуклой поверхностью в сторону воздействия давления (в контрольную камеру), а также датчик давления с индикатором, датчик переме- 15 щения поверхности мембраны, дифференцирующий блок, преобразующий зависимость давление-перемещение в зависимость давление-скорость перемещения при нагружении мембраны 20 испытательным давлением, и электромагнитный клапан, сообщающий полость рабочей камеры и атмосферой, при этом датчик перемещения и датчик давления подключены ко входам дифферен- 25 цирующего блока, а его выход через блок управления соединен с электромагнитныгл клапаном 1 . .

Однако это устройство не обеспечивает возможности изготовления хло- 30

пающих мембран с высокой точностью величины давления срабатывания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому устройству является устройство для изготовления хлопающих мембран выпучиванием поских жестко закрепленных по краю дисков-заготовок статическим давлением рабочей среды, содержащее датчик потери устойчивости мембраны, блок управления и контрольную камеру, сообщенную через распределительдавления с источником давления, на которой закреплена заготовка мембраны выпучиваемой поверхностью внутрь контрольной камеры. С помощью известного устройства может быть измерено давление срабатывания (хлопка) каждой изготовленной мембраны. Неразрушающий контроль особенно важен для хлопающих предохранительных мембран, разрушающихся после хлопка 2.

Однако из-за значительного разброса толщины и физико-механических характеристик тонколистовых материалов, используемых для изготовления хлопающих мембран (например, тонколистового металлического проката)

. j:i;i4S tfe;3ii sJ:Mrf-a3irf;i.

,3

мембраны, изготЬвленные ий одного рулона материала и совершенно идентичные геометрические, имеют недопустимо большой разброс по давлению срабатывания, значительно превосходящий требуемый допуск. В результате такого несоответствия давления срабатывания допустимому интервалу давлений значительная часть мембран в изготайливаемых партиях выбраковывается.Цель изобретения - изготовление хлопающих мембран на заранее заданное давление срабатывания с одновременным неразрушающим контролем.мембр 1н в процессе изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для изготовления хлопающих мембран, содержгидее датчик потери устойчивости мембраны, блок управления и контрольную камеру, сообщенную через распределитель давле-. кия с источником давления, на которой закрепляется заготовка мембраны, выпучиваемой поверхйостью внутрь контрольной камеры, снабжено рабочей камерой высокого давления, герметич.но закрепляемой к контрольной камере со стороны заготовки, дифференциальншя датчиком давления, схемой сравне ййя, аадатчиком давления, запоминающей ячейкой и программным блоком, причем, контрольная и рабочая камеры сообщены с источником давления через распределитель давления,дифференциальный датчик давления сообщен с полостями контрольной и рабочей камер, его выход соединен со схемой сравнения, второй вход которой соединен с, задатчиком давления, а выход -с запоминающей ячейкой, управляющий вход которой соединен с датчиком потери устойчивости мембраны, а выход - с .первым входом блока управления, второй вход которого . соединен с программным блоком/ а Третий - с датчиком потери устойчивости мембраны, при этом выход (Ш1ейия соединен с входом

-епр-ёд-ё71ителя давлен.1ня.

-.i На чертеже изображена блок-схема устройства для изготовления мембран на заданное давление срабатывания. Устройство содержит контрольную 1 и раббчую 2 камеры, сообщенные между собой через дифференциальный датчик 3 давления и с источником 4 давления через распределитель 5 давления (например, двухходовой электропневмоклапан). Изготавливаемая мембрана б жестко зажач-а по краю между контрольной 1 и рабочей 2 камерами. В контрольной 1 камере расположен датчик 7 потерн устойчивости мембраны б, нап15ИМёр ёмкостный. Дифференциальный датчик 3 да вления соединен вЬ входом блока 8 сравнения, второй

gSrdjcrWoTuipbro соединен с задатчиком давления в. Выход блока 8 сравнения

746225

соединен со входом- запоминающей ячейки 10, управляющий вход которой соединен с выходом датчика 7 потери устойчивости мембраны 6. Выход запоминающей ячейки 10 соединен с блоком 11 управления, а блок 11 управления соединен с программным блоком 12, датчиком 7 потери устойчивости и распределителем 5 давления.

Устройство работает следующим образом.

После закрепления заготовки изготавливаемой мембраны б между рабочей 2 и контрольной 1 камерами с помощью задатчика давления 9 на вход блока 8 сравнений подают напряжение, соответствующее заданному разрушающему давлению мембраны б. С помощью программного блока 12 задают программу изготовления мембраны б: время выпучивания мембраны б после каждого измерения давления срабатывания (это время мЬжет меняться со временем) и точность изготовления (величину остаточной разности между заданным и полученным давлением срабатывания), а также повторный контроль давления срабатывания, если это необходимо. После этого устройство пускают в работу. По сигналу, вырабатываемому блоком 11 управления, рабочая камера 2 на заданное время с помрщью распределителя 5 давления сообщается с источником 4 давления, при этом полость контрольной камеры

1сообщается с атмосферой. Давлением рабочей среды в рабочей камере

2производится в течение этого времени формование (выпучивание) заготовки мембраны б, после чего по сигналу программного блока 12 блок управления 11 вырабатывает сигнал, по которому распределитель 5 давления сбрасывает да.вление из рабочей камеры 2 и начинает напускать через регулировочный микровентиль давление в контрольную камеру 1. При этом на выходе блочка сравнения 8 напряжение пропорционально разности между заданным давлением срабатывания и перепадом давления на мембране б. Когда мембрана б будет нагружена критическим давлением, она приходит в состояние безразличного равновесия, непосредственно; предшествующее потере ею устойчивости 7, (срабатыванию). Это сострЯние фиксируется датчиком потери устойчивости, который вырабатывает

в этот момент импульсный сигнал, подаваемый в блок управления 11 и на запоминающую ячейку 10.

.. . -

По сигналу с датчика потери устойчивости происходит зарядка емкости запоминающей ячейки и запоминание сигнала разбаланса с блока сравнения 8. Этот сигнал поддерживается на выходе ячейки до следующего сигнала с датчика потери устойчивости (приходящего в момент следующего измерения давления срабатывания). Одновременно сигнал с датчика потери устойчивости поступает в блок управления, который вырабатывает сигнал на повторение цикла вспучивания и измерения, если сигнал на выходе запоминающей я.чейки превышает заданный уровень. Когда достигается заданная точность изготовления мембраны пО давлению срабатывания, устройст во прекращает работу и на измерителе блока управления (вольтметре, измеряющем напряжение на выходе запоминаю щей ячейки) фиксируется отклонение давления срабатывания мембраны от заданного. При необходимости может быть проведено дополнительное измерение давления срабатывания. Формула изобретения Устройство для изготовления хлопающих мембран, содержащее датчик потери устойчивости мембраны, блок управления и контрольную камеру, сообщенную через распределитель давления с источником давления, на которой закрепляется заготовка мембраны, выпучиваемой-поверхностью внутрь контрольной камеры, отличающ е е с я тем,, что, с целью изготовления мембран на заранее, заданное дайление срабатывания, оно снабжено рабочей высокого давления, геретично закрепляемой к контрольной камере со стороны заготовки, дифференциальным датчиком давления, схемой сравнения, задатчиком давления, запоминающей ячейкой и . программным блоком, причем контрольная и рабочая камеры сообщены с источником давления через распределитель давления, дифференциальный датчик давления сообщен с полостями конт-, рольной и рабочей камер, его выход соединен e1Ь tfxШt5й сравнения, второй вход которой соединен с згщатчиком давления, а выход - с запоминаю щей ячейкой, управляющий вход которой соединен с датчиком потери устойчивости мембраны, а выход - с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с программным блоком, а третий - с датчиком потери устойчивости мембраны, при этом выход блока управления соединен с входом распределителя давления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 440577, кл. G 01 L 27/ООу. 19732.АвторскЪе свидетельство СССР № 470724, кл. G 01 L 27/00, 1973 (прототип).