Пневматический преобразователь усилия Советский патент 1981 года по МПК G01L1/02 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИЯ

Изобретение относится к силоизмерительной технике. Известен пневматический преобразователь усилия, содержащий корпус, заслонку, вьтолненную в виде мембран ного узла, и сопло, помещенное в камере, которая соединена с вьпсодным каналом преобразователя и через дрос сель - с каналом питания l3 Недостаток указанного преобразова теля згислючается в том, что он обладает низкой точностью. Известен преобразователь силового воздействия в пневматический сигнал, содержащий корпус, заслонку, вы полненную в виде мембранного узла, СШ1ОВВОДЯ1ЦИЙ злемент и сопло, помещенное в камере, сообщенной с выхо ным каналом преобразователя и через дроссель с каналом питания 12. Недостатком указанного преобразователя является низкая надежность вследствие того, что усилие, передаваемое силовводящим злементом, выполненным в виде струны, сосредоточено в месте заделки струны в мембранный блок. Это приводит к ее обрыву как ПРИ статических перегруз- ках, так и при циклическом нагружении, а увеличение толщины струны вызывает увеличение погрешности. Кроме того контакт мембранного узла и .сопла при перегрузках вызьшает их износ, что также снижает надежность преобразователей усилия. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что силовводящий з гемент выполнен в виде штока, снабженного ограничителем хода и соединенного через пружину с мембранным узлом, а в корпусе установлен регулируемый упор для ограничителя хода. На фиг, 1 изображен преобразователь, общий вид; на фиг. 2 - графики перемещений элементов преобразоватепя в зависимости от изменения усилия. Пневматический преобразователь усилия содержит силовводящий шток I, связанный через пружину 2 с мембранным узлом 3, дроссель 4, сопловую камеру 5, ограничитсшь хода 6, регулируемый упор 7, корпус 8, , пружинз 9 и регулировоч11Ый йинт 10. Графики перемещений t (мкм) элементов преобразователя в зависимост от изменения измеряемого усилия F (н) изббражены на фиг. 2, где: а - график перемещения мембранно го узла; в - график перемещения силовводя щего штока; с - точка контакта мембранного у ла с соплом; d - точка контакта ограничителя хода с peгyлиpye я IM упором. Устройство работает следующим об разом. При воздействии усилия на силовводящий шток 1 пружина 2 перемещает заслонку, вьтолненную в виде мембранного узла 3, а перемещение вызывает уменьшение зазора соплозаслонка. При этом давление сжатого воздуха, поступающее через дроссель 4 в сопловую камеру 5, увеличивается до тех пор, пока приложенное усилие не уравновесится усилием сжатого воздуха. Для исключения при перегрузках возможного контакта мембранного узла с соплом (график а, точка с) силовводящий шток передает усилие мембранному узлу через пружину, же кость которой обеспечивает перемещ ние штока tj намного превьшающее п ремещение мембра1шого узла 2 (ра фики а и Ь). Увеличение перемещени силовводящего штока позволяет при наличии на штоке ограничителя хода б регулировать с достаточной точностью величину перемещения штока f (график b точка d), а следова тельно, и вешичину перемещения 54 ембранного узла t в пределах, исключающих контакт мембранного узла с соплом (график а). Регулирование перемещения 6 мембранного узла осуществляется перемещением регулируемого упора 7, расположенного на корпусе 8. Нуль преобразователя выставляется через пружину 9 регулировочным винтом 10. Таким образом, рабочей зоной преобразователя является перемещение штока в соответствии с прямой Ь от О до точки d и соответствующее ему nepeMBQemie мембранного узла по прямой а в зоне, исключающей контакт его с соплом. Это позволило повысить надежность преобразователя в сравнении с известными более, чем в 2,5 раза. Формула изобретения Пневматический преобразователь усилия, содержащий корпус, заслонку, выполненную в виде мембранного узла, силовводящий элемент и сопло, помещенное в камере сообщенной с выходным каналом преобразователя и через дроссель - с каналом питания, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности, силовводящий элемент выполнен в виде штока, снабженного ограничителем хода и соединенного через пружину с мембранным узлом, а в корпусе установлен регулируемый упор для ограничителя хода. Источники информад1Ш, принятые во вшшание При экспертизе 1.Каталог Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Том 5, ЦНИИТЭИ приборостроения М., 1975, с. 27. 2.Авторское свидетельство СССР 580463, кл. G 01 L 1/02, 27.01.76 (прототия).