Устройство для контроля давления

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ, содержащее корпус, разделенный двумя чувствительными элементаМи , выполненными в виде мембран, на три Камеры, из которых крайняя глухая камера соединена с контролируемым объектом, соединенным через вентиль с каналом питания, .в /У tSJ-X-il крайняя проточная камера сообщена с пневмоэлектропреобразователем , через дроссельс каналом питания и через сопловое отверстие в первой мембране и промежуточную. камеру - с атмосферой, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности устройства, оно содержит третью мембрану и жестко соединенный с корпусом центральный упор, одна торцевая поверхность которого расположёна напротив первой мембраны, а другая - напротив третьей мембраны, в которой выполнено центральное сопловое отверстие, соединенное с атмосферой , причем соосно сопловому отверстию в первой мембране в центральном упоре выполнен канал, соединенный с проточной камерой, а жесткость третьей мембраны больше жесткости первой мембраны. 2. Устройство по п. 1-. отличающееся тем. что третья мембрана закреплена яа гайке, связанной с корпусом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ы5й G 05 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТИУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ!ТЪЮ (21) 349!635/!8-24 (22) 10.09.82 (46) 23.12.83. Бюл. ¹ 47 (72) В. М. Мясников, С. Г. Сажин и А, И. Юрченко (71) Горьковский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. А. А. )Кданова (5Д) 621.646.3(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР

¹ 823909, кл. G 01 1. 7/00, !979.

2. Авторское свидетельство СССР по за:.явке № 3300953/18-24, кл. G О! L 7/00, 198! (прототип). (54) (57) 1, УСТРОР1СТВО ДЛЯ К0НТРОЛЯ ДАВЛЕКИЯ, содержащее корпус, разделенный двумя чувствительными элементами, выполненными в виде мембран, на три камеры, из которых крайняя глухая камера

:;соединена с контролируемым объектом, со, единенным через вентиль с каналом питания, !! 6

„„SU„„1062659 А крайняя проточная камера сообщена с пневмоэлектропреобразователем, через дроссельс каналом питания и через сопловое отверстие в первой мембране и промежуточную. камеру — с атмосферой, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности устройства, оно содержит третью мембрану и жестко соединенный с корпусом центральный упор, одна торцевая поверхность которого расположена напротив первой мембраны, а другая — напротив третьей мембраны, в которой выполнено центральное сопловое отверстие, соединенное с атмосферой, причем соосно сопловому отверстию в первой мембране в центральном упоре выполнен канал, соединенный с проточной камерой, а -жесткость третьей мембраны больше жесткости первой мембраны.

2. Устройство по п. l; отличающееся тем, чтп третья мембрана закреплена На (/) гайке, связанной с корпусом.

1062659

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах автоматического контроля давления.

Известно устройство для контроля давления, содержащее корпус, разделенный двумя мембранами, на первой из которых закреплено сопло, на три K3M(ры, из которых крайняя глухая камера сообщив с полостью контролируемого изделия, связанной через клапан с каналом питания, крайняя проточная камера сообщена через дроссель и задатчик давления с источником питания, а через сопло, укрепленное на первом чувствительном элементе, и промежуточную камеру — с атмосферой, устройство для периодического выравнивания давлений в крайней проточной и в промежуточных камерах, состоящее из клапана на выходе промежуточной камеры и клапана на линии, соединяющей крайнюю проточную камеру с промежуточной, и генератор давления (1).

Однако устройство недостаточно чувствительно, что объясняется большим ходом первой мембраны до закрытия укрепленного на ней сопла и соответственно большим перемещением ее, необходимым для регистрации уменьшения контролируемого давления. Недостаточная точность работы в основном объясняется тем., что первая мембрана с укрепленным на ней соплом установлена свободно, без предварительного натяга, а потому дестабилизирующие факторы (колебания. давления питания, вибрация, удары и т. д.) будут приводить к дополнительным погрешностям. Сложность конструкции устройства вызвана наличием дополнительных клапанов, для автоматического управления которыми приходится усложнять схему управления устройством.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля давления, содержащее корпус, разделенный двумя чувствительными элементами, выполненными в виде мембран, на три камеры, из которых крайняя глухая камера соединена с контролируемым объектом, соединенным через вентиль с каналом питания, крайняя проточная камера сообщена с пневмоэлектропреобразователем, через дроссель — с каналом питания и через сопловое отверстие в первой мембране и промежуточную камеру — с атмосферой j2j.

Однако устройство недостаточно чувствительно, что объясняется тем, что при возникновении внешних колебаний первая мембрана совершает колебательные движения с определенной амплитудой, такой, что при движении ее в сторону крайней глухой камеры происходит закрытие сопла. Движению первой мембраны в сторону крайней проточной камеры ничто ие мешает и происходит дополнительная раскачка ее. Чтобы сорвать генерацию необходимо изменить давление в крайней глухой камере и соответственно положение второй мембраны настолько, чтобы при движении первой мембраны в сторону глухой камеры ие происходило закрытие сопла, т. е. чтобы упругость первой мембраны была выбрана полностью и дальнейшее движение ее в сторону глухой камеры было невозможно. При этом первая . мембрана, свободно отклони вшись в сторону крайней проточной камеры, совершает движение в сторону крайней глухой камеры под воздействием увеличивающегося давления в первой из них, так что для срыва генерации необходимо изменить положение второй мембраны на большую величину, чем для ее возникновения, отсюда появляется и дифференциальность хода сопла (петля гистерезиса между давлением срабатывания и отпускания ус; тройства). Недостаточная точность работы устройства объясняется тем, что первая мембрана, установленная в полости корпуса

2î свободно, реагирует на изменение давления питания, возможные посторонние шумы, вибрацию, удары и другие дестабилизирующие факторы, в результате чего появляется дополнительная несистематическая погрешность.

Кроме того, устройство сложно.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля давления, содержащее корпус, разделенный двумя чувствительными элементами, выполненными в виде мембран на три камеры, из которых крайняя глухая камера соединена с контролируемым объектом, соединенным через вентиль с каналом питайия крайняя проточная камера сообщена с пневмоэлектропреобразователем, через дроссель — с каналом питания и через сопловое отверстие в первой мембране и промежуточную камеру — с атмосферой, дополнительно содержит третью мембрану и жестко соединенный с 0 корпусом центральный упор, одна торцевая поверхность которого расположена напротив первой мембраны, а другая — напротив третьей мембраны, в которой выполнено центральное сопловое отверстие, соединенное с атмосферой, причем соосно сопловому отверстию в первой мембране в центральном упоре выполнен канал, соединенный с проточной камерой, а жесткость третьей мембра ны больше жесткости первой мембраны.

Кроме того, третья мембрана закреплена о на гайке, связанной с корпусом.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус 1, разделенный двумя чувствительными элементами, выполненными в виде мембран 2 и 3, на

Ss три камеры 4 — б, из которых крайняя глухая камера 4 соединена с контролируемым объектом 7, соединенным через вентиль 8 и первый клапан 9 с каналом 10 питания, I 0(i2t i:) 1

3 крайняя проточная кпм«рп 6 «ообщ«иа « пневмоэлектронр«образоват«лем 1, через дроссель 12 и второй клапан I3 -- с каналом 10 питания и через сопловое отверстие

14 в первой мембране 2 и промежуточную камеру 5 — с атмосферой. Кроме этого, устройство содержит третью мембрану 15 и жестко соеди не н ный с корпусом централ ьный упор 16, одна торцевая поверхность !7 которого контактирует с первой мембраной, а другая 18 — с третьей мембраной, в которой выполнено центральное сопловое отверстие 19, соединенное с атмосферой, при этом соосно сопловому отверстию 14 в первой мембране в центральном упоре 16 выполней канал 20, соединенный с проточной камерой 6, а жесткость третьей мембраны 15 больше жесткости первой мембраны 2, причем третья мембрана 15 закреплена на гайке 21, связанной с корпусом I.

Пневмоэлектропреобразователь 11 электрически связан с блоком управления и сигнализации (не показаны), в котором установлены сигнальные лампочки 22 и 23. Глухая камера 4 связана с атмосферой через вентиль 24.

35 дежно в работе.

Устройство работает следующим образом.

Когда давление в крайнюю глухую камеру 4 не подается, воздух, поступающий через второй клапан 13, дроссель 12, проточную камеру 6, канал 20 в центральном упоре 16, сонловое отверстие 14 в первой мембране 2 н промежуточную камеру 5 выходит в атмосферу. После открытия вентиля 8 полость объекта 7 и крайняя глухая камера 4 заполняются воздухом, мембрана 3 прогибается в сторону соплового отверстия 14 в первой . мембране 2, что приводит к увеличению сопротивления истечению струи воздуха через . сопловое отверстие . 14, увеличению давления в крайней проточной камере 6 и перемещению первой мембраны 2 в сторону второй мембраны 3. Параметры мембран 2 и 3 и зазор между ними устанавливаются

l0

25 такими, чтобы при заданной величине контролируемого давления произошло закрытие соплового отверстия 14 второй мембраной 3 и срабатывание пневмоэлектропреобразователя 11. После этого вентиль 8 сигналом от блока управления автоматически закрывается, одновременно происходит подготовка узла сигнализации. Дальнейшее увеличение давления в проточной камере 6 приводит к тому, что третья мембрана 15 отходит от торцевой поверхности 18 упора 16, и воздух из проточной камеры 6 через образовавшийся зазор между третьей мембраной

I5 и торцевой поверхностью 18 упора !6 стравливается в атмосферу. При некотором уменьшении давления в проточной камере 6 первая мембрана 2 за счет своих упругих свойств отходит от второй мембраны 3, сопловое отверстие 14 открывается и давление в проточной камере 6 понижается до атмосферного.

Если объект 7 герметичен, положение второй мембраны 3 остается неизменным, а мембрана 2 в это время будет совершать возвратно-поступательное движение, закрывая и открывая при этом сопловое отверстие 14. При этом средняя величина давления в прочтоной камере 6 и, следовательно, на входе в электропневмопреобразователь 11: будет такой, что во время выдержки объекта .

7 под давлением электропневмопреобразова- тель 1 сработает и загорится лампочка 22.

После окончания времени выдержки объекта 7 воздух из его полости через вентиль 24 стравливается в атмосферу. Пневмоэлектропреобраэователь 11 отключается. При наличии утечки в объекте 7 положение мембраны

3 изменяется и среднее давление в проточной камере 6 уменьшается и до окончания времени выдержки достигает такого значения, при котором сработает пневмоэлектропреобразователь ll и загорится лампочка 23, что и укажет на брак изделия 7.

Устройство просто по конструкции и наСоставитель В. Подражаиский

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верее Корректор М. Шароши

Заказ 10217/45 Тираж 874 Подписное

ВНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4(5

Филиал ППП кПатентi, г. Ужгород, ул. Проектная, 4