Пневматический преобразователь

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий расположенные в корпусе первую упругую мембрану, образукнцую с торцевой стенкой корпуса приемную полость, вторую упругую мембрану с соплом, образующую в корпусе две полости, одна из которых соединена каналом с индикатором и через дроссель - с линией питания, а другая соединена дренажным каналом с атмосферой, и третью упругую мембрану, образующую в корпусе полость , соединенную каналом с дросселем йа линии питания, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем вторая упругая мембрана с соплом размещена в корпусе между -первой и третьей упругими мембранами, центры которых образуют с входным (Л и выходным торцами сопла дроссели, сопло - заслонка.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SUÄÄ 1167457

-(5D+ С 01 Ь 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3 7033 73/24-10 (22) 20.02 ° 84 (46) 15.07.85. Бюл. У 26 (72) ВЛ.Сажин, М.А.Фадеев и А.И.Юрченко (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. А.А.Жданова (53) 531.787(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

У 596907,кл. G 05 В 1/11, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

11 763702, кл. G 01 ? 7/02, 1978 (прототип). (54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий расположенные в корпусе первую упругую мембрану, об» разующую с торцевой стенкой корпуса приемную полость, вторую упругую мембрану с соплом, образующую в корпусе две полости, одна из которых соединена каналом с индикатором и через дроссель — с линией питания, а другая соединена дренажным каналом с атмосферой, и третью упругую мембрану, образующую в корпусе полость, соединенную каналом с дроссе лем не линии питания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем вторая упругая мембрана с соплом размещена в корпусе между первой и третьей упругими мембранами, центры которых образуют с входным и выходным торцами сопла дроссели сопло - заслонка.

1167457

Изобретение относится к устройствам контроля и регулирования и может быть использовано для измерения усилий, перемещений или давлений, в частности для контроля герметичнос- 5 ти иэделий манометрическими методами.

Известен пневматический преобразователь, содержавший корпус с выходным каналом, упругий чувствительный элемент, сопло, установленное на упругой мембране, камера между которой и корпусом соединена с выходным каналом преобразователя и через дроссель — с каналом питания (1).

Однако известный преобразователь обладает недостаточной чувстрительностью в. связи с тем, что. струя воздуха, выходящая из сопла, оказывает силовое давление на чувствительную мембрану, и необходимо преодоление этого воздействия усилием со стороны контролируемого параметра. Кроме того, механический контакт мембраны с соплом после его закрытия вызывает

1 необходимость использовать для изготовления мембраны относительно жесткие материалы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 30 пневматический преобразователь, содержащий установленный в корпусе упругий чувствительный элемент, образующий камеру контролируемого параметра, сопло, укрепленное на упругой З5 мембране, камера между которой и корпусом соединена с индикатором и через дроссель — с каналом питания, и дополнительную мембрану, являющуюся заслонкой сопла и стенкой полос- 40 ти, сообщенной с камерой между упругой мембраной и корпусом (2), Однако этот преобразователь также характеризуется недостаточной 45 чувствительностью, вызванной действием струи воздуха, выходящего из, сопла, на дополнительную мембрану и через толкатель на чувствительную мембрану. Кроме того, наличие жест- 5О кого центра, толкателя и других деталей, жестко связанных с ними, утяжеляют чувствительную мембрану, что сказывается на чувствительности преобразователя, и усложняет его 55

s конструктивном отношении.

Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в пневматическом преобразователе, содержащем расположенные в корпусе первую упругую мембрану, образующую с торцовой стенкой корпуса приемную полость, вторую упругую мембрану с соплом, образующую в корпусе две полости, одна из которых соединена каналом с индикатором и через дроссель — с линией питания, а другая соединена дренажным каналом с атмосферой, и третью упругую мембрану, образующую в корпусе полость, соединенную каналом с дросселем на линии питания, вторая упругая мембрана с соплом размещена в корпусе между первой и третьей упругими мембранами, центры которых образуют с входными и выходными торцами сопла дроссели сопло — заслонка.

На чертеже изображена схема пневматического преобразователя.

Преобразователь состоит из корпуса 1, первой упругой мембраны 2, образующую приемную полость 3 для контролируемого параметра, второй упругой мембраны 4 и с соплом 5, полость 6 между которой и корпусом 1 соединена с индикатором 7 и через дроссель 8 — с каналом 9 питания, третьей упругой мембраны 10, являющейся заслонкой сопла 5 и одновременно стенкой полости 11, сообщенной с полостью 6 и дросселем 8. Первая упругая мембрана размещена в полости .

6, т.е. со стороны подачи питающего воздуха к соплу 5, выполнена подвижной относительно упругой мембраны

4 и сообщена с источником контроли руемого давления, например, с испытательной разъемной камерой 12, в которой помещено контролируемое на герметичность изделие 13. С помощью . пневмопривода 14 производятся подъем и опускание подвижной части камеры

12 и ее герметизация. С помощью клапана 15 полость.6 сообщается с каналом 9 питания или с атмосферой, а с помощью клапана 16 рабочая полость пневмопривода 14 сообщается с источником 17 сжатого воздуха или с атмосферой. Мембрана 10 относительно сопла 5 тоже выполнена подвижной, что позволяет обеспечить настройку преобразователя. Управление всеми клапанами производится от командного блока 18. Канал 9 питания преобразователя соединен с источником 17

1167457 сжатого воздуха через стабилизатор

19 расхода и задатчика 20 давлениясжатого воздуха. Для облегчения мембраны 4 сопло 5 выполнено в виде отверстия в этой мембране. Полость 5

20 между мембранами 4 и 10 дренажными каналами 21 сообщена с атмосферой.

Преобразователь работает следующим образом.

При отсуствии утечки газа из 10 контролируемого изделия 13, в которое после герметизации камеры 12.он подается под испытательным давлением, воздух через сопло 5, полость 20 и каналы 21 свободно выходят в ат- 15 мосферу, при этом давление в камере

6, регистрируемое индикатором 7, минимальное. При повышении давления в полости 3 контролируемого параметра происходит деформация мембраны 2, 20 уменьшение зазора между ней и мембраной 4 с соплом 5 и увеличение давления в полости 6 и в сообщенной с ней полости 11. Последнее обстоятельство заставляет мембраны 4 и 10 деформиро-25 ваться в направлении друг к другу, что дополнительно увеличивает сопротивление истечению воздуха через сопло 5 и каналы 21 в атмосферу, и давление в полости 6 и в полости 11 З0 увеличивается. Описанный процесс носит релейный характер, и очень быстро сопло 5 закрывается мембраной

10.

Таким образом, небольшие воздейст- вия контролируемого параметра на мембрану 2 приводят к лавинообразному увеличению давления в полости 6,,которое регистрируется индикатором 7.

Полость 11 является при этом как 40 бы полостью глубокой обратной положительной связи.

Исключение силового воздействия струи воздуха на чувствительную мембрану 2, повышенная реакция мембраны 10 и упрощение преобразователя стало возможным благодаря размещению мембраны 4 с соплом между мембранами 2 и 10, центры которых образуют с входным и выходным торцами сопла дроссели сопло — заслонка.

После закрытия сопла 5, когда давление в полости 6 увеличится до давления, определяемого задатчиком 20, мембрана 2 этим давлением должна была бы поджаться к внутренней стенке полости 3, при этом многократное поджатие мембраны 2 приведет к из- . менению ее упругих свойств или к выходу из,строя.

Для исключения этих явлений при одновременном увеличении чувствительности преобразователя за счет выбора чувствительной мембраны 2 из как можно более "мягкого" материала в полость 3 целесообразно поместить тело из открыто-пористого материала, по форме повторяющее полость 3, например поролона или полиуретана. При этом давление из камеры 12 беспрепятственно передается на чувствительную мембрану 2, а увеличение давления в полости 6 не вызывает обратной деформации мембраны 2.

При уменьшении величины контролируемого параметра сопло 5 остается, закрытым дополнительной мембраной

10. Для приведения преобразователя в исходное состояние или отрыва мембраны 4 и 10 друг от друга после вскрытия камеры 12 необходимо с. командного блока 18 подать с1тнал на клапан 15 для перекрытия канала

9 и сообщения камеры 6 и полости 11 с атмосферой, что приводит преобразователь в первоначальное состояние.

В других случаях для обеспечения отрыва мембран 4 и 10 друг от друга можно осуществлять прерывистое питание преобразователя от генератора пневмоимпульсов.

Технико-экономический эффект от использования изобретения состоит в увеличении чувствительности преобразователя, что позволяет регистрировать более малые изменения контро" лируемого параметра — силы, давления, перемещения, ургия и т и

1167457

Заказ 4425/40

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

Составитель И.Невский

Редактор Е.Копча Техред С.Мигунова Корректор M. Роэман,