Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство

Авторы патента:


Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство
Способ разъемного соединения датчика для анализа текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, и соответствующее устройство

 


Владельцы патента RU 2404411:

СВАН АНАЛИТИШЕ ИНСТРУМЕНТЕ АГ (CH)

Изобретение относится к области анализа химического состава воды и датчиков для анализа воды. Технический результат заключается в обеспечении высокой герметичности соединения устройства для контроля свойств текущей среды с датчиком контроля свойств текущей среды и в обеспечении быстрого замыкания и размыкания упомянутого соединения. Устройство для контроля, по меньшей мере, одного свойства текущей среды включает в себя датчик, корпус и систему соединения для разъемного соединения датчика с корпусом. Система соединения содержит фиксирующий элемент, расположенный в корпусе с возможностью вращения, и удерживающий элемент, расположенный в датчике, взаимодействующий с фиксирующим элементом; ось вращения расположена перпендикулярно оси датчика и является касательной линей к ручке датчика. Способ разъемного соединения датчика для контроля, по меньшей мере, одного свойства текучей среды с корпусом включает этап вращения фиксирующего элемента, расположенного в корпусе, в первом направлении вращения вокруг оси вращения, обеспечивая взаимодействие фиксирующего элемента с удерживающим элементом. Удерживающий элемент перемещается по существу поступательно и по существу параллельно оси датчика. Упомянутая ось вращения расположена по существу перпендикулярно оси датчика. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области анализа химического состава воды и датчиков для анализа воды. Оно относится к проблеме обеспечения водонепроницаемого разъемного соединения такого датчика с корпусом, содержащим воду, подлежащую анализу. Настоящее изобретение относится к устройствам и способам, соответствующим раскрытым пунктам формулы изобретения.

Уровень техники

Датчики для анализа воды используются, например, в химической промышленности, фармацевтической промышленности, полупроводниковой промышленности, для контроля охлаждающей воды, для анализа и контроля питьевой и грунтовой воды, а также в энергетических установках, в которых осуществляется контроль воды, используемой для приведения в действие паровых турбин, для обнаружения следов загрязняющих веществ.

Такими датчиками могут быть, например, датчики кислотности, датчики проводимости, датчики кислорода или датчики, чувствительные к определенным ионам, в зависимости от свойства контролируемой воды и от конкретного применения.

В данной области техники известны разъемные соединения, соединяющие датчик с корпусом, содержащим контролируемую воду, водонепроницаемым способом, предпочтительно, даже герметичным способом.

Одно такое соединение, например, известное в США так называемое соединение NPT, содержит резьбовое соединение, содержащее коническую резьбу, в котором политетрафторэтиленовая лента прикрепляется к месту соединения для уплотнения соединения. Изготовление таких конических резьб стоит дорого, вследствие необходимости обеспечения малых допусков и обычного использования нержавеющей стали. Кроме того, для того чтобы завинтить и отвинтить датчик, не вызывая повреждения, требуется некоторый опыт и навыки, а также усилие. Если используемая политетрафторэтиленовая лента слишком мала и/или если прикладывается слишком большой крутящий момент, может произойти зажим.

Другое такое соединение, которое является более удобным в обращении, использует соединение с защелкой. Такие соединения иногда называют "быстросоединяемым замком". Для уплотнения используется эластомерное кольцо, и вращение датчика по часовой стрелке относительно корпуса обеспечивает прочное и плотное соединение, а вращение против часовой стрелки обеспечивает отделение датчика от корпуса. Такое соединение также является дорогим в изготовлении и часто требует довольно большого усилия для обеспечения соединения. Другой недостаток заключается в том, что вращение датчика относительно эластомерного кольца вызывает значительное трение и может привести к повреждению эластомерного кольца и/или датчика, в частности, если между эластомерным кольцом и датчиком попадает твердая частица.

Сущность изобретения

Поэтому одной целью данного изобретения является создание разъемного соединения, которое не имеет вышеупомянутых недостатков. Описана система соединения и устройство, содержащее упомянутую систему соединения, которое может легко размыкаться и замыкаться без специальных навыков и без приложения значительного усилия. Кроме того, описан соответствующий способ разъемного соединения датчика с корпусом, соответствующий датчик и соответствующий корпус.

Другой целью настоящего изобретения является обеспечение высокой герметичности упомянутого соединения.

Другой целью настоящего изобретения является обеспечение быстрого замыкания и размыкания упомянутого соединения.

Другие цели выясняются из приведенного ниже описания и вариантов осуществления.

По меньшей мере, одна из данных целей, по меньшей мере, частично достигается посредством устройств и способов, соответствующих формуле изобретения.

Устройство, соответствующее настоящему изобретению, содержит

- датчик, содержащий ось датчика, для контроля, по меньшей мере, одного свойства текучей среды;

- корпус для содержания упомянутой текучей среды; и

- систему соединения для разъемного соединения упомянутого датчика с упомянутым корпусом;

причем упомянутая система соединения содержит

- фиксирующий элемент, расположенный на упомянутом корпусе, способный вращаться вокруг оси вращения; и

- удерживающий элемент, расположенный на упомянутом датчике, взаимодействующий с упомянутым фиксирующим элементом;

причем упомянутая ось вращения расположена по существу перпендикулярно упомянутой оси датчика.

Способ, соответствующий настоящему изобретению, для разъемного соединения датчика для контроля, по меньшей мере, одного свойства текучей среды с корпусом, содержащим упомянутую текучую среду, причем упомянутый датчик содержит ось датчика, включает этап

- вращения фиксирующего элемента, расположенного на упомянутом корпусе, в первом направлении вращения вокруг оси вращения, тем самым обеспечивая взаимодействие упомянутого фиксирующего элемента с удерживающим элементом, расположенным на упомянутом датчике, таким образом, что упомянутый удерживающий элемент перемещается по существу поступательно, по существу параллельно упомянутой оси датчика;

причем упомянутая ось вращения расположена по существу перпендикулярно упомянутой оси датчика.

Посредством этого обеспечивается плотное соединение упомянутого датчика с упомянутым корпусом. Упомянутой текучей средой обычно является жидкость, в частности, жидкость на водной основе. Упомянутым датчиком является датчик для анализа текучей среды, обычно датчик для анализа воды.

Упомянутым датчиком может быть, например, по меньшей мере, один из группы, включающей в себя датчики кислотности, датчики проводимости, датчики кислорода, датчики, чувствительные к определенным ионам. Можно легко обеспечить герметичность при давлении воды до 2 МПа, 4 МПа и даже выше 6 МПа.

Предпочтительно, данное изобретение может обеспечить герметичное соединение упомянутого датчика с упомянутым корпусом, т.е. способ герметичного соединения датчика с корпусом.

В одном варианте осуществления система соединения содержит уплотнительный элемент, который расположен вокруг отверстия в корпусе. Это может обеспечить герметичность соединения при высоком давлении и повышенную технологичность.

Уплотнительным элементом, предпочтительно, является деформируемый уплотнительный элемент, в частности, упруго деформируемый уплотнительный элемент, например, изготовленный по существу из эластомера.

В одном варианте осуществления уплотнительный элемент образует замкнутую петлю. В частности, уплотнительный элемент является кольцеобразным и/или имеет по существу круглое поперечное сечение.

Через упомянутое отверстие может быть обеспечен доступ датчика к упомянутой текучей среде.

В одном варианте осуществления удерживающий элемент образован посредством отверстия в датчике.

В одном варианте осуществления удерживающий элемент содержит поверхность, которая ориентирована в пределах 30° перпендикулярно оси датчика. В частности, упомянутая поверхность ориентирована в пределах 10° перпендикулярно оси датчика. Более конкретно, упомянутая поверхность ориентирована по существу перпендикулярно оси датчика. Посредством этого может быть обеспечено эффективное преобразование вращения фиксирующего элемента по существу в поступательное перемещение удерживающего элемента, по существу параллельное оси датчика.

В одном варианте осуществления фиксирующий элемент имеет поперечное сечение, имеющее по существу форму части или сегмента эллипса, при этом (целый) эллипс также считается частью или сегментом эллипса. Это позволяет обеспечить эффективное преобразование вращения фиксирующего элемента в поступательное перемещение датчика. Используя относительно малые усилия для вращения фиксирующего элемента можно обеспечить относительно большие усилия, при помощи которых датчик перемещается по направлению к корпусу. В одном варианте осуществления эллипсом является круг. Это упрощает изготовление.

В одном варианте осуществления фиксирующий элемент имеет по существу полукруглое поперечное сечение. Это обеспечивает высокую технологичность и значительную прочность фиксирующего элемента.

В одном варианте осуществления фиксирующий элемент содержится по существу в стержневом элементе, удлиняющемся параллельно оси вращения и имеющем по существу круглое поперечное сечение. В частности, стержневой элемент удлиняется по существу вдоль упомянутой оси вращения. Фиксирующий элемент может иметь форму, которая может быть получена посредством удаления материала из упомянутого по существу стержневого элемента. Это обеспечивает высокую технологичность.

В одном варианте осуществления датчик содержит ручку.

В одном варианте осуществления осью вращения является по существу касательная линия ручки.

В одном варианте осуществления корпус содержит внутреннюю поверхность, направляющую ручку, для направления ручки по существу вдоль оси датчика. Это может обеспечить надежную установку датчика в корпусе. Кроме того, это позволяет по существу устранить отклонение датчика во время замыкания соединения. Слишком большой угол наклона, который, в частности, может иметь место при наличии как раз одного фиксирующего элемента, может уменьшить плотность соединения и может быть устранен посредством взаимодействия ручки с внутренней поверхностью, направляющей ручку.

В одном варианте осуществления ручка является по существу осесимметричной.

В одном варианте осуществления внутренняя поверхность, направляющая ручку, является по существу осесимметричной.

В одном варианте осуществления осью вращения является по существу касательная линия внутренней поверхности, направляющей ручку. Поскольку обычно внутренняя поверхность, направляющая ручку, расположена очень близко - в пределах долей миллиметра - к ручке, касательная линия внутренней поверхности, направляющей ручку, по существу совпадает с касательной линией ручки.

В одном варианте осуществления система соединения содержит, по меньшей мере, один дополнительный фиксирующий элемент. Вместо одного фиксирующего элемента можно предусмотреть два, три или более фиксирующих элементов. Предпочтительно, фиксирующие элементы равномерно распределяются по периферии датчика. Фиксирующие элементы могут взаимодействовать с отдельными удерживающими элементами или с одним и тем же удерживающим элементом. В последнем случае один удерживающий элемент может быть образован посредством одного отверстия. Данным одним отверстием может быть периферийное отверстие, в частности, в ручке датчика.

В одном варианте осуществления угол поворота, на который может поворачиваться фиксирующий элемент, ограничен, по меньшей мере, одним механическим ограничителем, в частности, двумя механическими ограничителями. Благодаря этому одно или два вполне определенных вращательных положения фиксирующего элемента могут стать легко и точно достижимыми, в частности, первое вращательное положение, также называемое разомкнутым вращательным положением, в котором датчик может быть отделен от корпуса и прикреплен к нему (разомкнутое положение системы соединения), и второе положение, также называемое замкнутым вращательным положением, в котором датчик прикреплен к корпусу (замкнутое положение системы соединения).

В одном варианте осуществления максимальный поворот, требующийся для достижения замкнутого вращательного положения фиксирующего элемента из разомкнутого вращательного положения фиксирующего элемента, составляет по существу меньше одного оборота, т.е. по существу меньше 360°.

В одном варианте осуществления максимальный поворот, требующийся для достижения замкнутого положения вращательного положения фиксирующего элемента из разомкнутого вращательного положения фиксирующего элемента, составляет по существу половину оборота, т.е. по существу 180°. Это может иметь место, например, в том случае, когда поперечное сечение фиксирующего элемента является по существу полукруглым.

В одном варианте осуществления система соединения содержит блокировочный элемент, взаимодействующий с фиксирующим элементом, который расположен в корпусе, и который способен перемещаться относительно фиксирующего элемента по существу поступательно и по существу параллельно оси датчика. Данный блокировочный элемент может быть использован для закрепления фиксирующего элемента в некотором вращательном положении, в частности в вышеописанном втором вращательном положении, в котором датчик прикреплен к корпусу. Блокировочный элемент может быть особенно полезен, когда устройство подвергается вибрациям, поскольку он может предотвратить ослабление соединения вследствие нежелательных поворотов упомянутого фиксирующего элемента, вызванных вибрацией.

В одном варианте осуществления блокировочный элемент способен перемещаться между первым положением и вторым положением и содержит отверстие. Предпочтительно, в упомянутом первом положении упомянутое отверстие расположено рядом с фиксирующим элементом.

Предпочтительно, когда блокировочный элемент находится в первом положении, фиксирующий элемент может поворачиваться таким образом, чтобы обеспечить поворот фиксирующего элемента из первого вращательного положения фиксирующего элемента (разомкнутого вращательного положения) во второе вращательное положение фиксирующего элемента (замкнутое вращательное положение). Предпочтительно, при упомянутом первом положении блокировочного элемента фиксирующий элемент может быть расположен, полностью или частично, в отверстии в блокировочном элементе.

Предпочтительно, когда блокировочный элемент находится во втором положении, блокировочный элемент по существу сдерживает или блокирует вращение фиксирующего элемента.

В одном варианте осуществления перемещение блокировочного элемента ограничивается, по меньшей мере, одним механическим ограничителем для перемещения между упомянутым первым и упомянутым вторым положением. Это может обеспечить легкое перемещение блокировочного элемента точно в первое положение. И в одном варианте осуществления это может обеспечить предотвращение извлечения блокировочного элемента из корпуса.

Преимущества способов соответствуют преимуществам соответствующих устройств.

Другие предпочтительные варианты осуществления и преимущества выясняются из зависимых пунктов формулы изобретения и чертежей.

Краткое описание чертежей

Ниже данное изобретение описано более подробно посредством примеров и прилагаемых чертежей. Чертежи схематически изображают:

Фиг.1 изображает вид сбоку устройства в положении с извлеченным из корпуса датчиком;

Фиг.2 изображает вид сбоку устройства в положении с датчиком, частично вставленным в корпус;

Фиг.3 изображает вид сбоку устройства в промежуточном положении;

Фиг.4 изображает вид сбоку устройства в положении с датчиком, прикрепленным к корпусу;

Фиг.5 изображает элемент на виде сверху в разрезе по линии V-V в соответствии с фиг.4;

Фиг.6 изображает вид сбоку устройства в положении с извлеченным из корпуса датчиком;

Фиг.6А подробно изображает элемент по фиг.6;

Фиг.7 изображает вид сбоку устройства в положении с датчиком, прикрепленным к корпусу;

Фиг.8 изображает поперечное сечение варианта осуществления фиксирующего элемента;

Фиг.9 изображает поперечное сечение варианта осуществления фиксирующего элемента;

Фиг.10 изображает поперечное сечение варианта осуществления удерживающего элемента; и

Фиг.11 изображает поперечное сечение варианта осуществления удерживающего элемента.

Ссылочные позиции, используемые в чертежах, и их обозначения указаны в перечне ссылочных позиций. Описанные варианты осуществления представлены в качестве примеров и не должны ограничивать данное изобретение.

Подробное описание изобретения

Фиг.1 изображает вид сбоку устройства 1 в соответствии с изобретением. Устройство 1 содержит корпус 2 и датчик 3, например датчик для анализа воды. Устройство 1 изображено в положении, называемом разомкнутым положением, в котором датчик 3 может быть извлечен из корпуса. На фиг.1 датчик 3 извлечен из корпуса 2.

Датчик 3 включает в себя ручку 4, содержащую отверстие 5 и ось А. Отверстие 5 включает в себя удерживающий элемент 6. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.1, удерживающий элемент 6 содержит поверхность 6а и кромку 6b. Поверхность 6а ориентирована по существу перпендикулярно упомянутой оси А датчика. Отверстие 5 может быть также периферийным по отношению к упомянутой ручке 4.

Датчик 3 содержит блок управления (не показан), соединительное устройство 7 для соединения блока управления и чувствительный элемент 8. При выполнении анализа свойства текучей среды чувствительный элемент 8 должен контактировать с текучей средой.

Устройство 1 включает в себя систему соединения для разъемного соединения упомянутого датчика 3 с упомянутым корпусом 2, которая содержит упомянутый удерживающий элемент 6 и фиксирующий элемент 9, расположенный на упомянутом корпусе 2. Упомянутый фиксирующий элемент 9 способен вращаться вокруг оси R. Фиксирующий элемент 9 имеет по существу полукруглое поперечное сечение, Положения системы соединения соответствуют положениям устройства, а именно разомкнутому положению и замкнутому положению.

Фиг.2 изображает вид сбоку устройства 1 в соответствии с фиг.1 в положении с датчиком 3, частично вставленным в корпус 2. Направление, вдоль которого датчик 3 вставляется в корпус 2, называется направлением прикрепления D1. Оно проходит параллельно оси А датчика. Противоположное направление называется направлением разделения D2, поскольку датчик 3 отделяется и может быть извлечен из корпуса 2 вдоль данного направления.

Корпус 2 содержит емкость 10 для содержания текучей среды, свойство которой должно контролироваться.

Корпус 2 образует внутреннюю поверхность 14 для направления ручки 4 датчика 3, когда датчик 3 вставляется в корпус 2. Предпочтительно, зазор между ручкой 4 и внутренней поверхностью 14 составляет порядка 0,1 мм.

При вставке датчика 3 в корпус 2 фиксирующий элемент 9 находится во вращательном положении, которое не препятствует данной вставке, т.е. в данном вращательном положении, которое называется разомкнутым вращательным положением, датчик 3 может быть вставлен в корпус 2 и извлечен из корпуса 2.

Система соединения также содержит уплотнительный элемент 11, выполненный на фиг.2 в виде упругого уплотнительного кольца 11, расположенного вокруг отверстия 12 в корпусе 2. Уплотнительный элемент 11 взаимодействует - в замкнутом положении системы соединения (для сравнения см. фиг.4) - с двумя поверхностями 17, 18 уплотнения, одна из которых (18) расположена в упомянутом корпусе 2, а другая (17) расположена на упомянутом датчике 2. Предполагаемые размеры (диаметры) отверстий 12 и уплотнительных элементов 11 обычно составляют несколько сантиметров, например, от 0,5 см до 10 см, более предпочтительно, от 1 см до 4 см.

Как можно видеть на фиг.2, корпус 2 - около его поверхности 18 уплотнения, т.е. около уплотнительного элемента 11 - выполнен таким образом, что он удерживает уплотнительный элемент 11 на месте для предотвращения нечаянного извлечения уплотнительного элемента 11 из корпуса 2. Для обеспечения этого корпус 2 выступает за пределы участка, имеющего максимальный диаметр, уплотнительного элемента 11, одновременно сужаясь.

За счет выступа 15, выполненного в виде штыря 15, который прочно соединяется с фиксирующим элементом 9, и который взаимодействует с ограничителем 16, разомкнутое вращательное положение фиксирующего элемента 9 может быть легко достигнуто с высокой точностью.

Система соединения также включает в себя блокировочный элемент 20, содержащий отверстие 21. В разомкнутом положении системы соединения, как показано на фиг.2, блокировочный элемент 20 находится в первом положении, в котором фиксирующий элемент 9 расположен в отверстии 21, таким образом обеспечивая вращение фиксирующего элемента 9.

Блокировочный элемент 20 подпружинен за счет пружины 24. Посредством фиксирующего элемента 9 предотвращается выталкивание блокировочного элемента 20 пружиной 24 из корпуса 2.

Предпочтительно, блокировочный элемент 20 может быть по существу стержневым, предпочтительно, с приблизительно круглым поперечным сечением.

Фиг.3 изображает вид сбоку устройства 1 в соответствии с фиг.1 и 2 в промежуточном положении. В данном промежуточном положении датчик 3 вставлен в корпус 2 до точки, в которой поверхность 17 уплотнения соприкасается уплотнительного элемента 11. На своей противоположной стороне уплотнительный элемент соприкасается с поверхностью 18 уплотнения. Фиксирующий элемент 9 повернут до точки, в которой он соприкасается с поверхностью 6а. Благодаря конфигурации фиксирующего элемента 9 блокировочный элемент 20 немного выдвинут из корпуса 2, при этом фиксирующий элемент 9 взаимодействует с блокировочным элементом 20 в его отверстии 21, так что дальнейшее перемещение блокировочного элемента 20 блокируется.

Блокировочный элемент 20 содержит отверстие 23. Ограничитель 22, например штырь, выступает в отверстие 23 для предотвращения полного извлечения блокировочного элемента 20 из корпуса 2 в замкнутом положении системы соединения (для сравнения см. фиг.4).

Дополнительный поворот (вращение) фиксирующего элемента 9 приводит его из промежуточного положения, показанного на фиг.3, в положение, показанное на фиг.4, который изображает вид сбоку устройства в соответствии с фиг.1-3, в положении с датчиком, прикрепленным к корпусу 2 (замкнутом положении); в данном замкнутом положении фиксирующий элемент 9 находится во вращательном положении, называемом замкнутым вращательным положением.

Посредством упомянутого дополнительного поворота (вращения) фиксирующего элемента 9 фиксирующий элемент 9 оказывает усилие на поверхность 6а, обеспечивающее по существу поступательное перемещение датчика, по существу параллельное оси А датчика. Другими словами, фиксирующий элемент 9 взаимодействует с удерживающим элементом 6 (точнее с поверхностью 6а) таким образом, что вращение фиксирующего элемента 9 в первом направлении вращения, для достижения замкнутого положения из разомкнутого положения, вызывает перемещение удерживающего элемента 6 (и поверхности 18 уплотнения и датчика), которое является по существу поступательным перемещением по существу вдоль направления прикрепления D1, обеспечивая сжатие уплотнительного элемента 11 между двумя поверхностями 17, 18 уплотнения. Взаимодействие между фиксирующим элементом 9 и удерживающим элементом 6 является непосредственным взаимодействием.

В замкнутом положении, предпочтительно (как показано на фиг.4) кромка 6b соприкасается с фиксирующим элементом 9. В замкнутом положении поверхность 6а может находиться в соприкосновении с кромкой фиксирующего элемента 9 (не показано на фиг.4).

Благодаря тому, что в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.4, предусмотрен только один фиксирующий элемент 9, датчик 3 отклоняется на небольшой угол. Однако при подходе к замкнутому положению перемещение датчика 3 является по существу поступательным перемещением, по существу параллельным оси А датчика. Угол наклона ограничивается внутренней поверхностью 14, направляющей ручку, взаимодействующей с датчиком 3 и, более конкретно, с ручкой 4. Следовательно, в замкнутом положении датчик 3 не только соприкасается с уплотнительным элементом 11 и фиксирующим элементом 9, но также и - приблизительно в двух точках Р1 и Р2 - с внутренней поверхностью 14, направляющей ручку.

Посредством фиксирующего элемента 9 могут прикладываться относительно большие усилия, и датчик 3 может удерживаться плотно прикрепленным к уплотнительному элементу 11. Если угол поворота фиксирующего элемента 9 вокруг оси R установлен как равный по существу 0° в замкнутом положении, то длина, на которую датчик 3 перемещается при подходе к замкнутому положению, зависит от угла поворота как косинус угла поворота, близкого к 0°, т.е. при подходе к замкнутому положению длина, на которую датчик 3 перемещается при повороте на один градус, уменьшается, что позволяет легко обеспечить относительно большие усилия вблизи замкнутого положения.

В замкнутом положении (показанном на фиг.4) уплотнительный элемент 11 сдавлен между поверхностями 17 и 18, таким образом обеспечивая высокую водонепроницаемость.

Чувствительный элемент 8 проходит - в замкнутом положении - за пределы упомянутого уплотнительного элемента 11 в корпус 2.

Ограничитель 13 обеспечивает точное достижение замкнутого вращательного положения посредством взаимодействия с выступом 15. В описываемом варианте осуществления ограничитель 13 выполнен в виде части винта, при этом данный винт одновременно используется для замыкания отверстия, которое содержит ограничитель 22, причем ограничитель 22 может быть выполнен в виде штыря или стержня внутри упомянутого отверстия. Вообще говоря, ограничитель 22 находится внутри объема корпуса 2, каковой объем с одной стороны ограничен замыкающим элементом (упомянутым винтом), который выполнен как одно целое с ограничителем 13, который ограничивает угол поворота фиксирующего элемента 9.

Посредством двух ограничителей 13 и 16 угол поворота, на который может поворачиваться фиксирующий элемент 9, ограничен угловым диапазоном, равным по существу 180°. В зависимости от конфигурации фиксирующего элемента 9 и от исполнения и расположения блокировочного элемента 20, может быть целесообразным ограничить упомянутый угол поворота угловым диапазоном, находящимся в пределах от 150° до 210° или от 165° до 195°. В том случае, если поперечным сечением фиксирующего элемента 9 является довольно малый сегмент круга, упомянутый угловой диапазон может даже доходить до 270° или выше.

Как можно видеть на фиг.4, блокировочный элемент 20 посредством пружины 24 выталкивается из корпуса 2. Это возможно, поскольку фиксирующий элемент 9 повернут в замкнутое вращательное положение. В замкнутом вращательном положении плоская сторона фиксирующего элемента 9 обращена к блокировочному элементу 20, который оставляет пространство, позволяющее блокировочному элементу 20 проходить мимо. Блокировочный элемент 20 находится во втором положении. В данном втором положении блокировочный элемент 20 блокирует вращение фиксирующего элемента 9.

Во втором положении блокировочного элемента 20 отверстие 25 расположено рядом с корпусом 2. Данное отверстие 25 может быть использовано для прикрепления пломбы 26 к блокировочному элементу 20.

Для освобождения датчика 3 из корпуса 2, например, для извлечения датчика 3 для технического обслуживания, необходимо повернуть фиксирующий элемент 9, что возможно, только если блокировочный элемент 20 удален. Полное удаление блокировочного элемента 20 из корпуса 2 блокируется ограничителем 22. Предпочтительный способ достижения разомкнутого положения из замкнутого положения заключается в том, чтобы (рукой) задвинуть блокировочный элемент 20 обратно в его разомкнутое положение. Однако это возможно только в том случае, если пломба 26 удалена из отверстия 25.

Фиг.5 изображает элемент на виде сверху в разрезе по линии V-V, показанной на фиг.4 (блокировочный элемент 20 и корпус 2 не показаны). Фиксирующий элемент 9 может быть образован посредством удаления материала по существу из стержневого элемента 19, например винта. В данной части элемента 19, которая образует фиксирующий элемент 9, предпочтительно, отсутствует резьба. Головкой 19а винта может быть, предпочтительно, головка с углублением под ключ (головка под торцевой ключ). Предпочтительно, к ней прикреплен штырь 15. Использование соответствующего инструмента для вращения фиксирующего элемента 9 (посредством вставки инструмента в головку винта) обеспечивает размыкание и замыкание разъемного соединения без необходимости приложения больших усилий. Вообще говоря, фиксирующий элемент 9 содержится в элементе 19, который содержит головку 19а, в которую может вставляться инструмент для обеспечения вращения фиксирующего элемента 9 посредством упомянутого инструмента.

Фиг.6 изображает вид сбоку устройства, изображенного на фиг.1-4, в положении с датчиком 3, извлеченным из корпуса 2. К корпусу 2 прикреплены два соединительных устройства 27, 28 для направления измеряемой текучей среды, в частности воды, в корпус 2, а также из корпуса 2. Фиксирующий элемент 9 находится в разомкнутом положении, как можно видеть из указателя 31 на элементе 19, точнее на головке 19а.

Фиг.6А изображает элемент фиг.6. Датчик 3 содержит выступающую часть 4а, окружающую поверхность 17 уплотнения. Такая выступающая часть 4а может обеспечить защиту поверхности 17 уплотнения от повреждения.

Фиг.7 изображает вид сбоку устройства, изображенного на фиг.1-4 и 6, в положении с датчиком 3, прикрепленным к корпусу 2. Фиксирующий элемент 9 находится в замкнутом положении, как можно видеть из указателя 31 на элементе 19.

На датчике 3 и корпусе 2 имеются, соответственно, указатели 19 и 30, которые помогают выбрать соответствующее вращательное положение датчика 3 относительно корпуса 2 для обеспечения соединения. В случае периферийного отверстия 5 такие указатели 29, 30 вообще могут не использоваться.

Очевидно, направление вращения для вращательного движения фиксирующего элемента 9 при подходе к замкнутому положению из разомкнутого положения может быть по часовой стрелке или, как показано на фиг.6 и 7, против часовой стрелки.

Ручка 4, предпочтительно, по существу выполнена из нержавеющей стали; чувствительный элемент 8, предпочтительно, по существу выполнен из нержавеющей стали; корпус 2, предпочтительно, по существу выполнен из нержавеющей стали.

Во время замыкания соединения фиксирующий элемент 9 по существу функционирует как рычаг, особенно как очень мощный рычаг. В замкнутом положении фиксирующий элемент 9 по существу функционирует как механическое сопротивление, противодействуя перемещению датчика 3 в направлении D2 (направлении извлечения датчика 3), т.е. он обеспечивает закрепление датчика 3 в замкнутом положении.

Фиг.8 изображает поперечное сечение варианта осуществления фиксирующего элемента 9. Данное поперечное сечение имеет по существу форму полукруга. По меньшей мере, один край полукруга является закругленным. Это может обеспечить увеличенную площадь контакта между поверхностью 6а и фиксирующим элементом 9 в замкнутом положении и при повороте фиксирующего элемента 9 для вхождения в замкнутое положение. Предпочтительно, фиксирующий элемент 9 выполнен из стержневого элемента 19.

Фиг.9 изображает поперечное сечение варианта осуществления фиксирующего элемента 9. Данное поперечное сечение имеет по существу форму круга. Ось R вращения является эксцентрической. В частности, ось R вращения расположена на периферии круга. Предпочтительно, фиксирующий элемент 9 выполнен из стержневого элемента 19, диаметр которого по существу в 2 раза больше диаметра окружности фиксирующего элемента 9.

Фиг.10 изображает поперечное сечение варианта осуществления удерживающего элемента 6. Оно содержит поверхность 6а, которая расположена под углом, находящимся в пределах от 10° до 20° относительно плоскости, перпендикулярной оси А датчика.

Фиг.11 изображает поперечное сечение варианта осуществления удерживающего элемента 6. Оно содержит поверхность 6а, которая - по меньшей мере, частично - по существу перпендикулярна оси А датчика. Поверхность 6а является криволинейной, в частности, имеющей - по меньшей мере, частично - форму периметра окружности. Это может обеспечить увеличенную площадь контакта между поверхностью 6а и фиксирующим элементом 9 в замкнутом положении и при вхождении в замкнутое положение. Предпочтительно, кривизна удерживающего элемента 6, по меньшей мере, частично соответствует кривизне фиксирующего элемента 9.

Возможно многократное размыкание и замыкание соединения, например, для испытания или технического обслуживания, и также обеспечение плотного соединения, возможно даже без использования нового уплотнительного элемента 11.

Посредством данного изобретения можно обеспечить вполне определенное, заданное усилие сжатия, оказываемое на уплотнительный элемент 11. Это позволяет выбрать оптимизированную нагрузку (напряжение) уплотнительного элемента 11 и соответственно обеспечить надежное уплотнение, легко выдерживающее давление воды в корпусе 3, превышающее 6 МПа. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает прочное прикрепление датчика 3 к корпусу 2, которое предотвращает извлечение датчика 3 из корпуса 2 в замкнутом положении.

Перечень ссылочных позиций

1 - устройство, система

2 - корпус, емкость

3 - датчик

4 - ручка

4а - выступающая часть

5 - отверстие

6 - удерживающий элемент

6а - поверхность

6b - кромка

7 - соединительное устройство

8 - чувствительный элемент

9 - фиксирующий элемент

10 - объем

11 - уплотнительный элемент

12 - отверстие

13 - ограничитель

14 - внутренняя поверхность, внутренняя поверхность, направляющая ручку

15 - выступ, штырь

16 - ограничитель

17 - поверхность уплотнения

18 - поверхность уплотнения

19 - элемент

19а - головка, головка винта, головка под ключ, головка под торцевой ключ

20 - блокировочный элемент

21 - отверстие

22 - ограничитель

23 - отверстие

24 - пружина

25 - отверстие

26 - пломба

27 - соединительное устройство

28 - соединительное устройство

29 - указатель

30 - указатель

31 - указатель

A - ось датчика

D1 - направление прикрепления

D2 - направление отсоединения

P1 - точка

P2 - точка

R - ось вращения

1. Устройство (1) для контроля, по меньшей мере, одного свойства текущей среды, включающее в себя:
датчик (3), содержащий ось (А) датчика, для контроля, по меньшей мере, одного свойства текучей среды;
корпус (2) для содержания текучей среды; и
систему соединения для разъемного соединения датчика с корпусом;
в котором упомянутая система соединения содержит
фиксирующий элемент (9), расположенный на корпусе, с возможностью вращения вокруг оси (R) вращения; и
удерживающий элемент (6), расположенный на датчике, взаимодействующий с фиксирующим элементом;
при этом ось вращения расположена, по существу, перпендикулярно оси датчика,
причем датчик содержит ручку (4), и в котором осью вращения, по существу, является касательная линия этой ручки, причем фиксирующий элемент (9) и удерживающий элемент (6) установлены и выполнены таким образом, что вращение фиксирующего элемента (9) в первом направлении вращения для достижения замкнутого положения, в котором датчик (3) прикреплен к корпусу (2), из разомкнутого положения, в котором датчик (3) отделен от корпуса (2), вызывает, по существу, поступательное перемещение удерживающего элемента (6) и датчика вдоль направления прикрепления D1, проходящего параллельно оси (А) датчика.

2. Устройство по п.1, в котором система соединения содержит уплотнительный элемент (11), который расположен вокруг отверстия (12) корпуса.

3. Устройство по п.1, в котором удерживающий элемент образован отверстием (5) в датчике.

4. Устройство по п.1, в котором удерживающий элемент содержит поверхность (6а), которая ориентирована в пределах 30° перпендикулярно оси датчика.

5. Устройство по п.1, в котором фиксирующий элемент имеет поперечное сечение, имеющее, по существу, форму части или сегмента эллипса.

6. Устройство по п.5, в котором фиксирующий элемент имеет, по существу, полукруглое поперечное сечение.

7. Устройство по п.6, в котором фиксирующий элемент содержится, по существу, в стержневом элементе (19), удлиняющемся параллельно оси вращения и имеющем, по существу, круглое поперечное сечение.

8. Устройство по п.1, в котором датчик содержит ручку и в котором корпус содержит внутреннюю поверхность (14), направляющую ручку, для направления ручки, по существу, вдоль оси датчика.

9. Устройство по п.1, в котором датчик содержит, по существу, осесимметричную ручку.

10. Устройство по п.1, в котором угол поворота, на который может поворачиваться фиксирующий элемент, ограничивается, по меньшей мере, одним механическим ограничителем (13; 16), в частности двумя механическими ограничителями (13, 16).

11. Устройство по п.1, в котором система соединения содержит блокировочный элемент (20), взаимодействующий с фиксирующим элементом, который расположен в корпусе и который способен перемещаться относительно фиксирующего элемента, по существу, поступательно и, по существу, параллельно упомянутой оси датчика.

12. Устройство по п.11, в котором блокировочный элемент способен перемещаться между первым положением и вторым положением и содержит отверстие (21), причем в первом положении отверстие расположено рядом с фиксирующим элементом.

13. Устройство по п.12, в котором во втором положении блокировочный элемент блокирует вращение фиксирующего элемента.

14. Устройство по п.12, в котором перемещение блокировочного элемента ограничивается, по меньшей мере, посредством одного механического ограничителя (22) перемещением между первым и вторым положениями.

15. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором датчиком является датчик для анализа воды.

16. Устройство по п.1, в котором максимальный поворот, требующийся для достижения замкнутого вращательного положения фиксирующего элемента из разомкнутого вращательного положения фиксирующего элемента, составляет, по существу, меньше одного оборота, т.е., по существу, меньше 360°.

17. Датчик для устройства по любому из пп.1-16.

18. Корпус для устройства по любому из пп.1-16.

19. Способ разъемного соединения датчика (3) для контроля, по меньшей мере, одного свойства текучей среды с корпусом (2), содержащим текучую среду, при этом датчик содержит ось (А) датчика, причем упомянутый способ включает этап
вращения фиксирующего элемента, расположенного в корпусе в первом направлении вращения вокруг оси (R) вращения, тем самым обеспечивая взаимодействие фиксирующего элемента с удерживающим элементом, расположенным в датчике таким образом, что удерживающий элемент перемещается, по существу, поступательно и, по существу, параллельно оси датчика;
при этом упомянутая ось вращения расположена, по существу, перпендикулярно оси датчика,
причем датчик содержит ручку (4), и в котором осью вращения, по существу, является касательная линия этой ручки.

20. Способ по п.19, в котором максимальный поворот, требующийся для достижения замкнутого вращательного положения фиксирующего элемента из разомкнутого вращательного положения фиксирующего элемента, составляет, по существу, меньше одного оборота, т.е., по существу, меньше 360°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для осуществления подвески чувствительных элементов прецизионных приборов. .

Изобретение относится к креплению измерительных датчиков на кольцепрядильных машинах и позволяет снизить трудоемкость эксплуатации, уменьшить габариты и материалоемкость держателя датчика.

Изобретение относится к магнитным опорам и позволяет повысить устойчивость при сдвиге и уменьшить усилия переключения магнитных блоков. .

Изобретение относится к области приборостроения и служит для перемещения приборов по вертикали и горизонтирования их оснований. .

Настоящая группа изобретений относится к соединительному устройству для датчика и датчик с данным устройством. Соединительное устройство (1) для датчика содержит соединительный элемент (10), который в первой области контактирования (12) электрически и механически соединен с концом (3.1, 4.1), по меньшей мере, одной жилы (3, 4) соединительного кабеля (2), а во второй области контактирования (16) выполнен с возможностью электрического и механического соединения с чувствительным элементом датчика. Причем соединительный элемент (10), по меньшей мере, частично заключен в оболочку (20) из литой пластмассы, имеющей в переходной области (14) между первой областью контактирования (12) и второй областью контактирования (16) выемку (22) в виде окошка, которая в процессе литья пластмассы под давлением при получении литой оболочки (20) уплотнена в пресс-форме, и соответствующий датчик. Согласно изобретению в переходной области (14) расположено позиционирующее отверстие (15), обеспечивающее возможность позиционирования соединительного элемента (10) в пресс-форме, и переходная область (14), окружающая позиционирующее отверстие (15), уплотнена посредством плоского уплотнения в пресс-форме для получения выемки (22) в виде окошка. Технический результат - упрощение позиционирования соединительного элемента в пресс-форме и предотвращение нежелательной избыточной подачи материала в процессе литья под давлением. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, предпочтительно к гироскопическим измерителям угла отклонения и/или угловой скорости объекта, и может быть использовано в измерителях, работающих на объектах с угловыми скоростями переориентации до 2°/сек в условиях линейных перегрузок до 2g. В качестве компрессора используется собственная газодинамическая опора ротора чувствительного элемента, которая одновременно с функцией поддержания ротора реализует функцию нагнетания газа (газодинамического компрессора). Расходуемый через газостатическую опору газ попадает во внутреннюю полость гироскопического измерителя, откуда осуществляется его забор через входное отверстие на торцевой части чувствительного элемента с помощью газодинамических опор ротора, также реализующих функцию нагнетателя, которые осуществляют подачу газа в полость нагнетания и далее, через дросселирующие элементы, в газостатическую опору чувствительного элемента. Способ автономного питания газового подвеса гироскопического измерителя позволяет повысить надежность системы, снизить энергетические характеристики за счет исключения компрессора в виде отдельного устройства. 3 ил.

Изобретение относится к устройству для крепления измерительного прибора на стволе дерева и может быть использовано в области гамма-спектрометрических измерений для проведения радиоэкологических исследований древесных растений и радиационного контроля древесины на корню с помощью гамма-детектора с коллиматором. Устройство содержит хомут с резиновой прокладкой для фиксации прибора и узел крепления. При этом узел крепления представлен двумя круглозвенными цепями, первое звено которых крепится в болтовых соединениях хомута, а другой конец, регулируемый по длине, замыкается с помощью карабина вокруг ствола дерева на первое звено. В результате использования данного устройства обеспечивается надежная фиксация на заданной высоте детектора в коллиматоре на стволах деревьев различного диаметра, что повышает качество измерений и способствует снижению физической нагрузки на оператора. 3 ил.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для крепления датчика к стенке емкости. Заявлен установочный узел (10) для крепления измерительного элемента (5) к стенке (4) емкости. Узел содержит первую установочную часть (Р1) и вторую установочную часть (Р2). Первая установочная часть (Р1) служит для крепления узла (10) к стенке (4) емкости и включает в себя гильзу, через которую вставляют измерительный элемент (5). Вторая установочная часть (Р2) служит для вставки в нее и закрепления измерительного элемента (5). Первая и вторая установочные части (P1, Р2) гибко соединены друг с другом. Технический результат - увеличение срока службы измерительного элемента. 2 н. и 60 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх