Датчик давления

 

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержавши корпус, в котором размещена поршне- : вал группа из двух подпружиненных поршней разного, диаметра, пространство между которыми заполнено передакицей давление средой, и шкапу для отсчета перемещений поршня меньшего диаметра, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности и надежности , в нем в качестве передающей давлений среды использован мелкодисперсный материал, обращенные друг к другу торцы поршней снабжены соответственно штоком и втулкой, внутри которой размещена пружина поршня меньшего диаметра, расположенная между ограничительными упорами, выполненными на свободных концах штока.и втулки,причем внутренняя поверхность корпу- . са между сечениями разного диаметра ч имеет плавное сопряжение стенок, а в каждом поршне выполнены сквоэные отверстия диаметром, меньшим размера частиц мелкодисперсного материала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) С 01 ? 9 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° «

«Ф

ЪФ (21) 3574115/24-10 (22) 04.04.83 (46) 15,02.85. Бюл. 11 6 (72) М.С. Теленченко, А.Н. Эпов и Г.Т. Лавникович (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт и Минский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции тракторный завод им. В.И. Ленина (53) 53 1.787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1) 838469, кл. G 01 1 17/00, 1977.

2. Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., "Маш", 1965, с. 573-574 (прототип) . (54)(57) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус, в котором размещена поршневая группа из двух подпружиненных поршней разного, диаметра, пространство между которыми заполнено передающей давление средой, и шкалу для отсчета перемещений поршня меньшего диаметра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в нем в качестве передающей давлений среды использован мелкодисперсный материал, обращенные друг к другу торцы поршней снабжены соответственно штоком и втулкой, внутри которой размещена пружина поршня меньшего диаметра, расположенная между ограничительными упорами, выполненными на свободных концах штока и втулки, причем внутренняя поверхность корпу- . са между сечениями разного диаметра имеет плавное сопряжение стенок, а в каждом поршне выполнены сквозные отверстия диаметром, меньшим размера частиц мелкодисперсного материала.

1 11399

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения давления жидкостей и газов.

Известны устройства для контроля давления, содержащие подпружиненный поршень с градуированным стержнем f1).

Однако известные устройства не обеспечивают необходимой точности измерения из-за сложности отсчета 10 перемещений поршня.

Известны также датчики давления с использованием гидравлического . трансформатора, содержащие поршневую группу из двух поршней разного ди- 15 аметра, пространство. между которыми

s корпусе заполнено передающей давление средой. (21 .

Недостатком таких датчиков является естественная утечка жидкой передающей давление среды, особенно в условиях резких перепадов темпера- . тур, вибрации и тряски, что соответственно снижает точность измерения.

Устранить указанный недостаток можно, использовав в качестве передающей давление среды мелкодисперсный материал, например стальные шарики, заполняющие пространство в корпусе между поршнями.

Однако известная конструкция такI же не обеспечивает необходимой точности, поскольку пружина, поджимающая поршень меньшего диаметра, в процессе измерения создает переменное. давление на шарики и изменяет соот35 ветственно величину внутреннего трения передающей. давление среды. Кроме того, форма внутренней поверхности корпуса не исключает дискретности

40 срабатывания датчика.

Цель изобретения — повышение точности измерения и надежности при использовании в качестве передающей давление среды мелкодисперсного мате-45 риала.

Указанная цель достигается тем, что в датчике давления, содержащем корпус и поршневую группу из двух подпружиненных поршней разного диамет- 50 ра, пространство между которыми заполнено передающей давление средой, и шкалу для отсчета перемещений поршня меньшего диаметра, в качестве передающей давление среды использован 55 мелкодисперсный материал, обращенные друг к другу торцы поршней снабжены соответственно штоком и втулкой, 88 2 внутри которой размещена пружина поршня меньшего диаметра, расположенная между ограничительными упорами, выполненными на свободных концах штока и втулки, причем внутренняя поверхность корпуса между сечениями разного диаметра имеет плавное сопряжение стенок, а в каждом поршне выполнены сквозные отверстия диаметром меньшим размера частиц мелкодисперсного материала.

На чертеже схематически показан датчик давления, разрез.

Датчик .давления состоит из корпуса 1, на посадочном цилиндрическом пояске верхней части которого с помощью резьбового соединения смонтирован стакан 2, выполненный из прозрачного материала. На боковой поверхности стакана 2 нанесены риски 3 шкалы измерений. Стакан 2 от самоотвинчивания предохраняет контргайки 4, а колпачек 5 со смотровыми прорезями

6 предохраняет стакан от механических повреждений. Уплотнительное кольцо 7 герметизирует внутреннюю полость стакана 2. Иежду торцом цилиндрического пояска корпуса 1 и стакана 2 размещены регулировочные прокладки 8.

В нижней части корпуса между штуцером 9 и торцом корпуса 1 размещена уплотнительная диафрагма 10, взаимодействующая с основанием толкателя 11.

Силовая пружина 12 расположена между толкателем 11 и упорной шайбой 13.

Поршневая группа состоит из поршня

14 большего диаметра, поршня 15 меньшего диаметра, связанных. между собой пружиной 16, которая размещена на штоке 17 внутри втулки 18, закрепленных основаниями соответственно на обращенных друг к другу торцах поршней 14 и 15. На свободных концах штока 17 и втулка 18 имеются ограничительные упоры для пружины 16.

Поршень 14 большего диаметра связан с толкателем 11 пальцем 19, в обоих поршнях выполнены сквозные отверстия 20 диаметром меньшим частиц мелкодисперсного материала 21, заполняющего внутреннюю полость корпуса, стенки которого между сечениями разных диаметров плавно сопряжены между собой.

В верхней части стакана 2 установлена зластичная мембрана 22.

Датчик давления работает следующим образом.

1139988

При воздействии давления на уплотнительную диафрагму 10 толкатель

11 перемещает поршень 14 до тех пор, пока силы сопротивления пружины 12 и 16 и силы трения не уравновесят развиваемое толкателем усилие. При этом перемещение поршня 15 меньшего диаметра, выполняющего функцию указателя давления, происходит с пере даточным отношением, равным Отношению 1б диаметров большего и меньшего поршней, что соответственно повышает разрешающую способность датчика.

Для нормального функционирования датчика необходимо некоторое предварительное поджатие пружины 16 для обеспечения неразрывности кинематической цепи системы поршень 14— мелкодисперсный материал 21 — указатель давления 15. Это позволяет также ускорить процесс демпфирования колебаний как при повышении, так и при сбросе давления за счет внутреннего трения частиц мелкодисперсного д материала.

Сжатие пружины 16 в процессе работы датчика увеличивает давление на мелкодисперсный материал и .увеличивает трение между его частицами и стенками корпуса. Поэтому соединение пружины не с корпусной частью, а с вторым поршнем позволяет значительно уменьшить ее деформацию и соответственно снизить погрешность измерения.

Отверстия 20 в поршнях и эластичная мембрана 22 позволяют исключить возникновение воздушной подушки в полостях корпуса и защищает подвижные элементы датчика от загрязнения.

При снятии давления поршневая группа и толкатель под действием пру1 жин 12 и 16 возвращаются в исходное состояние.

Предлагаемое выполнение датчика позволяет использовать его для изме;рения давления агрессивных жидкос-. тей и газов, а также применять его в условиях резких изменений температур, в сильнозапыленной среде и при воздействии вибраций и ударных нагрузок.

1l39988

Составитель И. Невский

Редактор Н. Горват Техред А.Бабинец Корректор M. Леонтюк

Заказ 253/31 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4