Пневмопереключающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G01L27/00 

(54) ПНЕВМОПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к приборостроению, в частности к пневмопереключающим устройствам.

Известны пневмокоммутаторы для последовательного замера давлений, содержащие статор с отверстиями, соединенный дренажными трубками с точками отбора давлений и ротор с опрашивающим электромагнитным клапаном, приводимым во вращение механизмом периодического действия 1.

Данные устройства не обеспечивают высокой точности измерения при многоточечных измерениях.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является пневмопереключающее устройство, содержащее статор с отверстиями, соединенный с дрена-жными трубками, размещенными в несколько рядов, притертый ротор, привод ротора и пневмопреобразователь 2.

Известное устройство также не обеспечивает высокой точности измерения давления.

Цель изобретения - повыщение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в пневмопереключающем устройстве, содержащем статор с отверстиями, соединенный с дренажными трубками, размещенными в несколько рядов, притертый ротор, привод

ротора и пневмопреобразователь, статор и ротор выполнены плоскими, а опрашивающие отверстия в роторе соединены глухими радиальными каналами во фториластовом вкладыще ротора с центральным отверстием

10 в нем, соединенным с пневмопреобразователем.

На чертеже показано пневмопереключающее устройство, общий вид и его функциональные связи с автоматизированной системой измерения, регистрации и контроля.

Пневмопереключающее устройство состоит из корпуса 1, внутри которого установлен неподвижный диск 2 с датчиком давления 3 дифференциального типа. В неподвижном диске 2 по двум и более концентрическим окружностям расположены отверстия 4 опроса, которые с помощью трубопроводов 5 соединены с точками отбора давлений. Неподвижный диск 2 сопряжен с фторопластовым вкладышем 6 подвижного

диска 7, в котором выполнены глухие, радиально направленные каналы 8, сдвинутые по фазе друг относительно друга и численно равные числу концентрических окружностей неподвижного диска 2, по которым расположены отверстия 4 опроса. На расходящихся концах каналы 8 имеют отверстия 9, сопряженные с соответствующими отверстиями 4 опроса неподвижного диска 2, а другие концы каналов 8 объединены одним общим отверстием 10, сопряженным с центральным отверстием 11, соединенного с измерительной полостью датчика 3. Противоположная полость датчика 3 с помощью трубопровода 12 соединена с источником 13 опорного давления, величина которого минимизируется в зависимости от измеряемого давления. В одном из положений подвижного диска 7, например в начале, опорная полость датчика 3 через трубопровод 12, отверстие 4 опроса с помощью отверстия 9, канала 8, отверстия 10 вкладыща 6 и отверстия 11 неподвижного диска 2 соединено с измерительной полостью датчика 3, обеспечивая калибровку нулевого уровня датчика 3 при опросе измеряемых давлений.

Подвижный диск 7, предназначенный для опроса измеряемых давлений, подведенных к отверстиям 4 установлен в корпусе 1 и своим,валом 14 соединен с приводом 15, предназначенным для поворота диска 7 во время опроса измеряемых давлений. На валу 14 и крышке 16 установлен отметчик ,17 номера точки, который служит для расшифровки измеренных давлений и связан с автоматизированной системой 18 измерений, регистрации и контроля.

Для уравновешивания сил, действующих на подвижный диск 7 со стороны опрашиваемых давлений и для повышения точности, измерений камера 19 наддува с помощью трубопровода 20 соединена с источником 21 внешнего давления, который задает в зависимости от опрашиваемых давлений и точности измерения положительный перепад давления.

Датчик давления 3, источник 13 опорного давления, отметчик 17 номера точки, привод 15 и источник 21 внешнего давления электрически связаны с автоматизированной системой 18 измерений, контроля и регистрации, которая обеспечивает весь процесс измерений во время эксперимента.

Предлагаемое пневмопереключающее устройство работает следующим образом.

Привод 15 через вал 14 передает вращение на диск 7, обеспечивая поочередное соединение соответствующего канала 8 с отверстиями 4, расположенными по концентрическим окружностям неподвижного диска 2.

Подводимая по трубопроводам 5 измеряемая среда через отверстия 4 поступает при опросе через отверстие 9 в глухой канал 7, откуда по отверстию 10 и И в измеряемую полость датчика 3.

С другой стороны, воздух от источника 13 опорного давления через трубопровод 12 поступает в опорную полость датчика 3. Одновременно один раз за цикл опроса этот воздух через одно из отверстий 4 и через канал 8 подвижного диска 7 поступает в одном из его положений в измерительную полость датчика 3, обеспечивая калибровочный нулевой уровень его во время измерений.

При вращении диска 7 отметчик 17 номера точки в положении, когда отверстие 4 с измеряемым давлением совпадает при опросе с одним из отверстий 9, дает импульс на регистратор автоматизированной системы 18 измерений. На эту же систему 18 поступают электрические сигналы положения вала 14 от привода 15,контролируемого давления от источника 13, измеренного давления и сигнал калибровки нулевого уровня датчика 3.

В это же время воздух от источника 21 внешнего давления поступает через трубопровод 20 в камеру 19 наддува,обеспечивая, тем самым, необходимое поджатие подвижного диска 7 с фторопластовым вкладышем б в момент опроса измеряемого давления.

Наличие во фторопластовом вкладыше подвижного диска радиально направленных глухих каналов, сдвинутых по фазе друг относительно друга на величину угла, пропорциональную числу концентрических окружностей, по которым расположены отверстия опроса в неподвижном диске, позволило изготовить малогабаритное пневмопереключающее устройство с числом отверстий опроса до 50 точек измерений, чем повысить его эффективность.

Применение камеры наддува для поджатия вращающегося диска с программным заданием давления и фторопластового вкладыша позволяет, увеличить на 20-25%, как показали исследования макета, точность устройства и герметичность притертых поверхностей с меньшими затратами на изготовление устройства.

Использование калибровки нулевого уровня датчика давления и отметчика номера точки позволяет упростить приводное устройство и систему автоматизированного измерения, что также сказывается на снижении трудоемкости изготовления устройства и расшифровке результатов измерения.

Формула изобретения

Пневмопереключающее устройство, содержащее статор с отверстиями, соединенный с дренажными трубками, размещенными в несколько рядов, притертый ротор, привод ротора и пневмопреобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, статор и ротор выполнены плоскими, а опрашивающие отверстия в роторе соединены глухими радиальными каналами во фторопластовом вкладыше ротора с центральным отверстием в нем, соединенным с пневмопреобразователем. 2 7 20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР 290188, кл. G 01 L 19/00, 1969. 2..Авторское свидетельство СССР 540178, кл. G 01 L 19/00, 1975 (прототип). 2f / 7$