Пневматический повторитель Советский патент 1982 года по МПК F15C3/04 G01L7/08 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОВТОРИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к аналоговым устройствам пневмоавтоматики может быть использовано в качестве датчика давления.

По основному авт. св. № 546743 повторитель содержит проточную камеру с манометриче ким чувствительным элементом и два одномембранных клапана набора и сброса давления, управляющие камеры которых соединены с соплом проточной камеры и через первый дроссель - с каналом питания, проточные камеры клапанов подключены к проточной камере и к выходному каналу, один вход второго дросселя соединен с выходным каналом и проточной камерой клапана набора давления., а второй - с каналом питания .1.

Известное устройство имеет ограниченную точность, так как при сборке плоскость чувствительного элемента может быть установлена не параллельно плоскости сопла и расположена не на оптимальном расстоянии от сопла.

Цель изобретения - повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что в пневматическом повторителе установлень

кольца, связанные с корпусом тремя винтами, каждый из которых имеет правую и левую резьбу и упругая металлическая мембрана, центральная часть которой имеет отверстие и соединена с соплом, а периферийная часть упругой металлической мембраны соединена с кольцом и с периферийной частью манометрического чувствительного элемента.

На фиг. 1 изображен пневматический повторитель, разрез; на фиг. 2 - сопло и часть мембраны.

Повторитель содержит манометрический чувствительный элемент (мембрану) 1, упругую металлическую мембрану 2, сопло 3, кольцо 4 и винты 5.

Мембраны 1 и 2 являются металлическими, сварены в периферийной части роликовой контактной электросваркой и приварены к кольцу 4. В состав повторителя входит также корпус 6, клапан набора давления, состоя20 Ший из шарика 7, пружины 8, мембрйны 9, управляющей камеры 10, проточной камеры 11; клапан сброса давления, состоящий из мембраны 12, управляющей камеры 13, сопла 14, пружины 15, проточной камеры 16; дроссели 17 и 18, канал питания 19, канал выхода 20, проточная камера чувствительного элемента 21, которая соединена с каналом выхода 20, фланец 22, прикрепленный к аппарату или трубопроводу, в котором измеряется давление жидкой или газообразной среды. Пневматический повторитель работает следующим образом. С возрастанием давления среды (изображенного стрелками) мембрана 1 перекрывает сопло 3 и давление в управляющих камерах 10 и 13 возрастает. При этом сопло 14 перекрывается, а шарик 7, отжимая пружину 8, пропускает воздух питания в канал 20. Ввиду того, что камера 21 связана с каналом выхода 20, давление в канале выхода возрастает до тех пор, пока давление в камере 21 не станет равным давлению среды. При уменьщении давления среды мембрана 1 отходит от сопла 3 и давление в камерах 10 и 13 падает. При этом прикрывается шарик 7 и открывается сопло 14. Такое состояние продлится до тех пор, пока давление в камере 21 не станет равным давлению среды. В статическом режиме работы подпитка канала выхода производится за счет деистВИЯ дросселя 17, а избыток воздуха сбрасывается через сопло 14 в атмосферу. Наиболее характерные размеры, применяе мые при конструировании датчиков давления, например повторителя ПД-3, выпускаемого серийно. Эти размеры следующие: толщина металлической мембраны 100 микрон, внутренний диаметр сопла 1,5 мм, наружный диаметр сопла 2,5 мм, расстояние между мембраной и соплом в статическом режиме 30-50 микрон. Зазор между мембраной и соплом весьма мал по сравнению с наружным диаметром сопла (фиг. 2). Ввиду действия таких факторов как волнистость металлической мембраны и разбег полей допусков деталей устройства работа узла сопло-заслонка происходит таким образом, что тот или иной край мембраны в статическом режиме касается кромки сопла. Это приводит к понижению точностных характеристик повторителя. Особенно это обстоятельство сказывается в тех случаях, где по условиям эксплуатации необходимо применять металлические мемЧтобы обеспечить работу мембраны 1 в статическом режиме без касания кромок сопла с помощью вращения винтов 5 (в количестве не менее трех), равномерно расположенных по кольцу 4, положение мембраны 1 настраивается таким образом, чтобы, вопервых, мембрана 1 находилась на расстоянии от сопла, обеспечивающем работу мембраны с минимальной жесткостью, и во-вторых, добиваются такого положения мембраны, чтобы ее участок, контактирующий с соплом, был параллелен торцу сопла. Настройка проводится при работающем повторителе при одновременном контроле его погрещности по U-образному водяному дифманометру. При этом вначале добиваются минимальной жесткости мембраны 1. Для этого мембрану 1 продвигают к торцу сопла и в обратном направлении. Продвижение на каждый шаг осуществляется поворотом всех винтов 5 в одном направлении на один и тот же угол, например 60°. Добивщись с помощью такой настройки минимальной погрещности, поворачивают плоскость мембраны 1 относительно торца сопла 3 в различных направлениях с помощью вращения винтов 5. С помощью такой настройки Добиваются параллельности торца сопла и того участка мембраны 1, который находится в непосредственной близости от сопла. При этом погрешность устройства дополнительно уменьшается. Уменьщение погрешности фиксируют по Ц-образному водяному дифманометру. Эффективность устройства определяется уменьшением погрешности повторителей давления с металлическими мембранами до 30 мм вод. столба. Как видно из описания конструкции повторителя, чувствительность мембраны 1 не зависит от чувствительности мембраны 2, которая в предлагаемом устройстве играет роль разделительного тела и может быть заменена сильфоном или другими конструктивными элементами. Формула изобретения Пневматический повторитель по авт. св. № 546743, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в нем установлены кольца, связанные с корпусом тремя винтами, каждый из которых имеет правую и левую резьбу, и упругая металлическая мембрана, центральная часть которой имеет отверстие и соединена с соплом, а периферийная часть упругой металлической мембраны соединена с кольцом и с периферийной частью манометрического чувствительного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 546743, кл. F 15 С 3/04, G 01 L 7/08, 1975 (прототип).