Реле давления
РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ, содержащее корпус, разделенный упругим чувствительным элементом с жестким центром на две полости, и микровыключатель, связанный через пружинный элемент и тягу с жестким центром упругого чувствительного элемента, отличающееся тем, что,с целью возможности дистанционного контроля работоспособности реле, оно снабжено соленоидной катушкой с плунжером , обмотка которой подключена параллельно контактной паре микровыключателя , а плунжер связан с жестким центром упругого чувствительного элемента со стороны, противоположной пружинному элементу. м
„„SU„„1054691
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
y g G 01 L 19/08
t б
I .1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3320224/18-10 (22) 17.07.81 (46) 15.11.83.,Бил. 11 42 (72) В.П.Жаринов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горно-спасательного дела (53) 531 ° 787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Н 237019, кл. C 01 L 19/08, 1967 °
2. Авторское свидетельство СССР и 485332,, . С 01 L 19/08, 1973 (прототип) . (54) (57) РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ, содержащее корпус, разделенный упругим чувствительным элементом с жестким центром на две полости, и микроаыключатель, связанный через пружинный элемент и тягу с жестким центром упругого чувствительного элемента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,с целью возможности дистанционного контроля работоспособности реле, оно снабжено соленоидной катушкой с плунжером, обмотка которой подключена параллельно контактной паре HHKpoBbIKfllo чателя, а плунжер связан с жестким центром упругого чувствительного элемента со стороны, противоположной пружинному элементу.
54691 2
40 ий. Н
0 р р+р ам д эц. и
> (1) 50 где 3 о
v„„„„„„Rýì
55
И зобрет ени е относит ся к контрольно-измерительнсй технике, а именно к, сигнализаторам давления и может быть использовано в автоматических системах контроля и оповещения об авариях.
Известен сигнализатор, содержащий корпус, чувствительный элемент, контактный преобразователь, диод 1.1 1.
Известно реле давления, содерЖащее корпус, чувствительный элемент и контактный преобразователь 1".2 ).
Недостат ком известных уст рой ст в является отсутствие надежного дистан „ционного контроля работоспособности устройств, а именно невозможность осуществить дистанционный контроль обрыва цепи при разомкнутой контактной паре работоспособности чувСтвительного эле". мента и контактной пары устройств, что особенно важно при использовании устройств в системах контроля и оповещения об авариях,.
Цель изобретения -. возможность дистанционного контроля работоспособ" ности устройства.
Указанная цель достигается тем, что в реле давления, содержащем кор- пус, разделенный упругим чувствительным элементом с жестким центром .на две полости и микровыключатель,связанный через пружинный элемент и тягу с жестким центром упругого чувствительного элемента, установлена соленоидная катушка с плунжером, : обмотка которой подключена,параллельно контактной паре микровыключателя; а плунжер - связан с жестким центром упругого чувствительного элемента со стороны, противоположной пружинному элементу.
На чертеже показано реле давления.
Pege давления содержит чувствительныи элемент 1 в виде мембраны
М
4 с жестким центром, который делит корпус 2 на полости Й и 5, тягу
3, пружинный элемент 4 в виде плоской пружины, ножевые опоры 5, гайку
3, контактную пару 7 в виде микровыключателя, соленоидную катушку 8 с плунжером 9, диод 10, капилляр 11.
Реле давления работает следующим образом.
Контакты контактной пары 7 разомкнуты, если мембрана 1 находится в равновесии, т,е. если давление в полости Й (равное сумме статического и динамического давлений уравновешивается статическим давлением в полости В и силой упругости пружины 4 (регулируется гайкой 6 ). Реле давления срабатывает при возрастании дийамического .давления и при кратковременном резком возрастании статического давления.
При возрастании динамического давления, подаваемого в полость A,мембрана 1 перемещается в сторону полости 6, преодолевая силу упругости пружины 4, пад воздействием плеча пру жины 4 замыкаются контакты контактной пары 7, в электрическую цепь посылает ся сигнал срабатывания датчика.
При резком кратковременном повышении статического давления, что имеет место при взрыве или горном ударе, давление в полости Я нарастает ыс рее, чем в полости Ь, так как в полость Б статическое давление подается через капилляр 11, что вызывает замеделение нарастания давления. Это приводит к срабатыванию реле. Иедлен" ное изменение статического давления не вызывает срабатывания реле.
Дистанционный контроль работоспособности реле давления осуществляется при подключении электрической цепи, связывающей реле с регистрирующим устройством, к регулируемому источнику разнополярного напряжения. Это позволяет контролировать следующие элементы устройства.
Для дистанционного контроля обрыва и короткого замыкания электрической цепи, связывающий реле давления с регистрирующим устройством, напряжение регулируемого источника разнополярного напряжения устанавливается таким, что величина тока в цепи недостаточна для втягивания плунжера
9 соленоидной катушки 8. 8 цепи протекает уок: ток контроля, А; напряжение регулируемого источника питания в номинальном режиме, В; сопротивление обмотки соленоидной катушки 8,0 м.; внутреннее сопротивление диода 10 в прямом направлении, Ом; з 1054691 . 4
:Йэц < - сопротивление электричес- R полное сопротивление конкой цепи, связывающей ре- тактной пары 7 в замкнутом ле с регистрирующим при- состоянии, Ом; бором, Ом. Величина Р>,прегламентируется тех"
Так как в цепь включен диод 10, по ническими условиями на микропереключв- °
5 ней протекает однополярный ток, ам- тели, так R„> "- 0,05 Ом для микропеплитуду которого определяют по фор- реключателя ИПЗ 1 0100. 360.007.ТУ. муле (1>. При обрыве цепи тока в Величина сопротивления соленоней не будет, что дистанционно сиг- идной катушки определяется необходиналиэирует о факте обрыва. При ко- 10 мым усилием, которое должно развиваться ротком замыкании цепи до диода - 1О на плунжере при заданном токе . Это (т.е. на участке вне корпуса реле сопротивление для усилий порядка 10 в последней будет протекать ток Н и токов порядка 10-50 мА лежит двуполярный: в пределах 3000-6000 Ом, Учитывая реальные значения сопротивлений
ИП.Н
U I R эм Кп. ок.В >> мй„й,вейичной моичо эц „„+ „п пренебречь, тогда: где 0 - ток в цепи при ее корот20 ип. b ком замыкании, А;
U (1
R - и д эц.н (2) Ток в обмотке катушки соленоида:
U -Э 1Я +Я ип.ь к. ъ (д эц. и)
ЭМ R
ЭМ
Подставляя значение Зк5 из формулы (5) в формулу (б) получаем:
ИП.В ИП. В О
Э = „> (Т)
ЭМ ЗМ
3 ип. в эм кп
R + R Д апцн
ЭМ КП где 3 — ток в цепи при замкнутой к.З контактной паре 7,А;
> (4) Эц со ротивление участка электрической цепи, Ом.
По величине и по форме ток в цепи при ее коротком замыкании отличается от
25 тока контроля, что позволяет установить факт короткого замыкания в электрической цепи.
Для дистанционного контроля работоспособности реле и его уставки выходное напряжение регулируемого источника разнополярного напряжения устанавливают достаточным для втягивания плунжера 9 соленоидной катушки. В цепи протекает ток:
u,„, ЭМ Д Эц н где ЭВ - ток втягивания, А;
U„ e,- напряжение регулируемого 40 ис гочника разнополярного напряжения в режиме контроля работоспособности,В.
При втягивании плун- ера 9 перемещается тяга 3, чувствигельный элемент 45 пружинный элемент 4 и замыкается контактная пара 7 микровыключателя, При этом к сопротивлению соленоидной катушки 8 параллельно подключается полное сопротивление контактной па- 50 ры 7. В цепи пройдет ток:
0 т.е. ток в обмотке 8 соленоидной катушки в период замкнутого состояния контактной пары 7 близок к нулю и меньше тока, необходимого дпя удержания плунжера 9 во втянутом состоянии. Вследствие этого под действием натяжения пружинного элемента
4 и давления в полости 5 корпуса 2 плунжер 9> соленоидной катушки возвращается в исходное положение. Это. приводит к выпрямлению пружинного
> элемента 4 и возвращению его в исходное положение, вследствие этого контакты контактной пары 7 размыкаются.
Этот процесс приводит к повторному появлению тока втягивания в обмотке
8 соленоидной катушки, втягиванию плунжера 9 и т.д. Возникает колебательный процесс, в котором участвуют плунжер 9, чувствительный элемент 1, тяга 3, пружинный элемент 4, контактная пара 7 микровыключателя. Следствием этого колебательного процесса является во."никновение в электрической цепи колебаний величины тока.
1 054691
Составитель Л.Балянина
Редактор К.Волощук Техред С.Мигунова.Корректор М.йароши
Заказ 9092/47 Тираж 873
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Частота этих колебаний зависит от состояния элементов, принимающих в них участие. При обрыве тяги 3, поломке пружинного элемента 4, зажиме чувствительного элемента 1,или изменении затяжки гайки 6, которая определяет уставку реле давления, частота колебаний изменится.
Таким образом, если зафиксироват частоту колебаний исправного реле давления, впоследствии можно по изменению частоты колебаний опреде5 лить отклонения от его нормального функционирования., т. е. осуществляется дистанционный контроль работоспособности реле давления и его уставки,
