Пневматический преобразователь

 

O Il H C A H H E (723244

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реситубпик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.03.78 (21) 2593012/18 — 24 (51) М. Кл.

F 15 С 3/04 с присоединением заявки .%

Вофйаротееиин)1 комитет

СССР аа делам изобретеиий и открытий (23)llриоритет

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень М 11

Дата опубликования описания 28.03.80 (53) УДК 621.525 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. 10рченко, С. Г. Сажин и М. А. Фадеев (7!) Заявитель

Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано для преобразования сил, перемещений и давлений среды в давление сжатого воздуха.

Известен пневматический преобразователь, содержащий чувствительный элемент, заключенный в корпусе и выполненный в виде упругого тела, и сопло, связанное с входным дросселем через междроссельпую камеру, причем сопло установлено против отверстия, выполненного в корпусе (1).

Недостаток этого преобразователя заключается в малой чувствительности, так как деформации под воздействием измеряемой величины подвержен только один упругий элемент. Необходимо значительное изменение измеряемой величины для получения достаточной величины выходного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь, в котором сопло.связано с междроссельной камерой через полость упругого элемента, например сильфона, один торец которого соединен с соплом, а другой — с корпусом. Благодаря этому зазор между чувствительным упругим телом и соплом изменяется под влиянием измеряемой величины, воздействующей на упругое тело, и иэменениядавления в линии питания перед соплом, что приводит к деформации сильфона 12).

- Недостаток этого преобразователя заключается в ограниченности диапазона преобразования контролируемых параметров и недостаточной чувствительности. Уменьшение диапазона преобразования контролируемых параметров и чувствительности особенно проявляется при использовании в качестве чувствительного упру. гого элемента мембраны. Так как струя, выходящая нз сопла, воздействует на мембрану, то при воздействии измеряемого параметра последняя начинает перемещаться не сразу. а лишь после того,как преодолевается воздействие струи. Это ограничивает нижний диапазон преобразования измеряемых параметров. Hanpasление воздействия струн в сторону, обратную направлению воздействия преобразуемых параметров, уменьшает н чувствительность преобразователя. Недостаточный коэффициент преобразования обуславливается тем, что сопло, 5

20

45

55 з 723 даже когда зазор между ним и чувствительным элементом велик, имеет большое пневматическое сопротивление. Поэтому даже при отсутствии воздействия измеряемого параметра в междроссельной камере наблюдается значительное давление.

Цель изобретения — расширение диапазона преобразуемых параметров и повышение чувствительности преобразователя.

Эта цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем чувствительный элемент, взаимодействующий с соплом, Укрепленным на подвижном торце междроссельной камеры, междроссельная камера сообщена соплами, установленными в ней, с атмосферой, а с подвижным торцом ее связана заслонка, установленная относительно указанных сопел с зазором.

Такое выполнение преобразователя позволяет расширить диапазон преобразуемых параметров, так как воздействие струи, выходящей из сопла, на мембрану уменьшается — часть потока выходит через вновь выполненные в корпусе междроссельной камеры сопла и каналы Чувствительная . мембрана начинает деформироваться раньше или при меньших воздействиях на нее со стороны преобразуемого параметра. Уменьшение воздействия на мембрану со стороны струи увеличивает и чувствительность преобразователя. Последняя увеличивается также благодаря тому, что давление в междроссельной камере нарастает под влиянием преобразуемой величины, воздействующей на упругий чувствительный элемент, деформации или перемещения подвижного торца междроссельной камеры, а также перекрытия вновь выполненных в самой камере каналов, сообщающих ее полость с атмосферой. Все эти фак-. торы взаимосвязаны, что делает положительную обратную связь более глубокой. Наличие указанных каналов уменьшает величину начального давления в междроссельной камере, что позволяет расширить диапазон преобразуемых параметров.

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь состоит иэ корпуса 1, чувствительного элемента в виде мембраны 2, взаимодействующей с соплом 3, укрепленным на подвижном торце в виде мембраны 4, междроссельной камеры 5, входного дросселя 6 и индикатора 7, соединенного с полостью 8 междроссельной камеры 5. В корпусе со стороны междроссельной камеры 5 выполнены дополнительные сопла 9, сообщающиеся с атмосферой. В полости 8 междроссельной камеры 5 с зазором 10 размещена пластина 11, служащая заслонкой для сопел 9 и жестко .связанная с мембраной 4 междросселъной камеры 5. Сопло 3 относительно мембраны 2 уста244 4 новлено с зазором 12. Зазоры 10 и 12 равны.

Для лучшего закрытия сопел 9 заслонкой 11 они снабжены уплотнительными кольцевыми прокладками 13. Зазор 12 регулируется путем смены шайбы 14. Чтобы выдержать зазоры 10 и 12 примерно равными при замене шайбы 14 ,заменяется и шайба 15. Атмосферные каналы

16 соединяют полость 8 междроссельной камеры 5 с атмосферой через сопло 3. Пластину 11 выполняют пружинящей. В этом случае зазор

10 устанавливается несколько меньше зазора

12, а при увеличении давления в полости 8 междроссельной камеры 5 и прогибе при этом мембраны 4 обеспечивается надежное закрытие каналов 9.

Преобразователь работает следующим образом.

При отсутствии воздействия на мембрану 2 воздух, поступающий в полость 8 междроссельной камеры 5, выходит в атмосферу через сопла 9 и сопло 3 и атмосферные каналы 16, при этом в полости 8 междроссельной камеры 5 устанавливается минимальное давление.

При воздействии силы F на мембрану 2 последняя деформируется, уменьшаются зазор

12 и расход питающей среды и увеличивается ее давление в полости 8 междроссельиой камеры 5. При этом мембрана 4 также деформируется в направлении уменьшения зазора 12.

Одновременно уменьшается и зазор 10, что еще больше увеличивает давление в полости 8 междроссельной камеры 5. При уменьшении силы F описанный процесс протекает в обратном порядке до тех пор, пока не кончится ее воздействие.и зазоры 10 и 12 не установятся определенной величины.

Технико-экономический эффект от внедрения данного предложения достигается эа счет увеличения чувствительности и расширения диапазона преобразуемых параметров, что позволяет унифицировать конструкции преобразователей и повысить точность их работы.

Формула изобретения

Пневматический преобразователь, содержащий корпус, в котором выполнена междроссельная камера, подключенная к каналу питания через дроссель и связанная с выходным каналом, причем одна иэ торцовых стенок междроссельной камеры выполнена подвижной, а на неи установлено сопло, расположенное против чувствительной мембраны преобразователя, полмембранная камера которого соединена с входным каналом, отличающийся тем, 723244

Составитель В; Фролов

Техред О.Легеза Корректор В. Синицкая

% Р

Ф

Тираж 798 . Подписное

Ш4ИИПИ Го.ударствеиного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Редактор Л.Алексеенко

Заказ 1007/1

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что, с целью повышения чувствительности пре обраэователя, в междроссельной камере установлены дополнительные сопла, соединенные с атмосферой, и заслонка, кинематически связанная с подвижной торцовой стенкой междроссельной камеры.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 296078, кл, G 05 В 1/10.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

У 2444427/24, кл. F 15 С 3/04, 16.05.77.