Преобразователь температуры в давление Советский патент 1982 года по МПК G01K5/28 

. , I, ,,:Изобретение относится к контрольJHo-измерительной технике и автоматике, а именно к преобразователям температуры в давлениеi

Известны преобразователи температуры в давление, содержащие манометрический терморегулятор с устройством для пневматической дистанционной передачи показаний 1 .

.Указанные преобразователи не обладают достаточной точностью, так как реализуют прямой спбсоб преобразования, обладающий значительными погрешностями из-за несовершенства используемых в яреобразователе упругих элементов при их работе в области значительных температур.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является манометрический термометр, содержащий корпус с размещенной в нем разделительной мембраной, термобаллон с капиллярной трубкой, пневмобаялон и регулируккций орган, при этом разделительная мембрана образует замкнутую полость .с корпусом, капиллярной трубкой и термобаллоном и компенсационную полость с корпусом и пневмобаллоном 2 .

Однако для известного устройства характерна недостаточная точность измерений за счет возникновения автоколебательных режимов работы устройства, а также недостаточная надеж10ность за счет невозможности регулирования компенсации давления.

Цель изобретения - повышение надежности и точности измерений.

Указанная цель достигается тем,

5 что в компенсационной полости размещен регулирующий орган, выполненный в виде цилиндрической пружины, закрепленной на штоке, связанном с мембраной, а в корпусе, образующем ком20пенсационную полость, выполнено выходное отверстие.

На чертеже схематически изображено предлагаемое изобретение.

Преобразователь состоит из корпуса 1,8 котором закреплена разделительная мембрана 2, к корпусу 1 прикреплена капиллярная трубка 3 сообщающаяся с термобаллонои , к мембра не 2 прикреплен шток 5, на котором закреплена цилиндрическа пружина 6 элементами 7 крепления. В корпусе 1 выполнено отверстие 8 для связи с измерительным прибором не показан, а также выходное отверстие 9 для связи с отмосферой и отверстие 10 связи с пневмобаллоном 11. Корпус 1 с разделительной мембраной 2 образует две полости. Замкнутая полость 12 образована .корпусом 1, разделительной мембраной 2, капиллярной труб- , кой 3 и термобаллоном 4. Компенсационная полость 13 образована корпусом 1 и разделительной мембраной 2, и выполнена по Другую сторону мембраны 2.

Преобразователь работает следующим образом.

Температура Т контролируемой ереды вызывает изменение объема среды .в термобаллоне k, капиллярной трубке и замкнутой полости 12, т.е. изменяется давление среды в термобаллоне k, которое преобразуется мембра ной 2 в силу, и перемещение штока 5 с цилиндрической пружиной 6. При перемещении цилиндрической пружины 6 от начального положения постепенно приоткрывается отверстие 10 и закрывается отверстие 9. Koмпeнtaциoнный газ из баллона 11с давлением Рдуу, поступает в полость 13 до тех пор, пока давления над и под разделительной мембраной 2 не сравняются. Давление Р в компенсационной полости 13 является мерой преобразуемой температуры Т. Поскольку преобразователь работает по принципу компенсации давления, температурные изменения упругих свойств разделительной мембраны и цилиндрической пружины 6 не влияют на погрешность преобразователя. Выполнение регулирующего органа в виде цилиндрической пружины позволяет уменьшить площадь его контакта с сопряженной мастью корпуса 1, что уменшает трение между этими элементами преобразователя. С другой стороны, регулировкой предварительного натяга пружины 6 на штоке 5 можно в небольших пределах менять диаметральный

;размер пружины 6 и подбирать оптимальное сопряжение пружины и корпуса с целью получения минимального трени и уменьшения зазора,препятствующего нерегулируемому протеканию компенсирующего газа по зазору между пружиной 6 и корпусом 1. Выполнение регулирующего органа в виде пружины уменшает массу подвижной упругой системы преобразователя, тем самым снижает инерционность, а значит увеличивает быстродействие устройства. Кроме того, перемещение пружины 6 вокруг своей продольной оси позволяет выбрать необходимую величину начального перекрытия отверстия 9 витком пружины.

Преимуществом предлагаемого преобразователя температуры в давление является отсутствие автоколебательны режимов работы, что достигается динамическим режимом компенсации и приводит к повышению точности измерений. Обеспечение точной настройки преобразователя и обеспечение минимального трения между регулирующим органом и корпусом повышают надежность устройства.

Формула изобретения

Преобразователь температуры в давление, содержащий корпус с размещенной в нем разделительной мембраной, термобаллон с капиллярной трубкой, пневмобаллон и регулирующий орган, при этом разделительная мембрана образует замкнутую полость с корпусом, капиллярной трубкой и термобаллоном и компенсационную полость с корпусом и пневмобаллоном, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, в компенсационной полости размещен регулирующий орган, выполненный в виде цилиндрической пружины, закрепленной на штоке, связанном с мембраной, а в корпусе, образующем компенсационную полость, выполнено выходное отверстие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сосновский А.Г., Столярова Н,И Измерение температур. Комитет стандартов, М., 1970, с. 52, рис. 17.

2.Авторское свидетельство СССР , кл. GDI К 5/28, 1Эб9 (прототип).

/3