Дифференциальный датчик давления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

Союз Советакмк

Социалистнческик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.01.80 (21) 2868678/18-10 (5!) М.К . с присоединением заявки №вЂ”

G 01 1. 13/02

Гооударствеииый комитет (23) Приоритет—

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.07.81. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.81 (53) УДК 531.787 (088.8) (72) Авторы изобретения с

В. И. Каспирович, Ю. М. Мармышев и В. М. Cqсс (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к датчикам давления, а также к компенсационным расходомерам переменного перепада давления и может быть использовано для измерения, сигнализации и регулирования расхода воздуха (других газов, в том числе взрывоопаснь1х.

Известен датчик давления, содержаший закрепленную в корпусе мембрану с жестким центром, с которой связано индикаторное микрометрическое устройство со шу пом (1).

Известен дифференциальный датчик даВления, содержащий корпус, установленную в нем эластичную мембрану с жестким центром, упоры ограничения хода жесткого центра, электромагнит с сердечником и индикатор перемещения жестко о центра мембраны (2) .

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, а также низкая степень взрывозашишенности.

Цель изобретения — упрощение конструкции и обеспечение взрывозашишенности.

Указанная цель достигается тем, что индикатор перемещения жесткого центра мембраны .размещен в осевом отверстии сердечника электромагнита, который размещен снаружи корпуса, Причем якорь электро5 магнита выполнен в виде жесткого центра мембраны, изготовленного из магнитомягкого материала и контактирующего с ограничительными упорами.

Устройство содержит корпус 1, крышку 2, эластичную мембрану 3 с жестким центром в виде диска 4 из магнитомягкого материала, например электротехнической стали, упоры 5 в количестве не менее трех, электромагнит 6 силовой компенсации, индикатор 7 перемещения жесткого центра

1 мембраны, который закрепляется. в осевом отверстии сердечника 8 электромагнита, плюсовую полость 9 и минусовую полость

10, с входными штуцерами 11 и 12, электромагниты 13 и 14 индикатора 7, перемещения общим ярмом и отдельными сердечнизт ками 15 и 16, диск 17 из магнитомягкого материала якоря электромагнита 14.

Дифференциальный датчик давления может использоваться в составе расходомера

847096 газа при режиме развертывающего преобразователя и работает следующим образом.

Через штуцера 1! и 12 подается газ под давлением в полости плюсовую 9 и мину. совую 10. Минусовая полость 10 образована мембраной 3 и крышкой 2. Под действием силы, пропорциональной перепаду давления и эффективной площади мембраны, диск 4 прижимается к упорам 5. Между диском 4 и корпусом 1 образуется рабочий зазор минимальной величины (до 0,5 мм)

Через обмотку электромагнита 6 силовой " компенсации, которая размещается на цилиндрическом сердечнике электромагнита 8, пропускается линейно-нарастающий ток. В момент, когда сила притяжения диска 4 электромагнитом 6 превысит по величине силу, действующую на мембрану 3 и диск

4, последний переместится вверх до стенки корпуса 1, приблизившись к цилиндричес, кому гладкому сердечнику 15 электромагнита 6 и индикатору 7 перемещения жесткого центра мембраны. Обмотки электромагнитов 13 и 14 соединяются последовательно, образуя общую точку, и подключаются к обмотке со средней точкой питающего трансформатора. Выходным сигналом индикатора перемещения является напряжение разбаланса переменного тока, снимаемого с общей и средней точек. С появлением сигнала на выходе индикатора перемещения жесткого центра мембраны происходит запоминание мгновенного значения линейно-нарастающего тока, величина которого пропорциональна измеряемому расходу, а затем последующее быстрое уменьшение тока до нулевого значения. При этом диск 4 опускается на упоры 5, и цикл измерения повторяется. Для исключения влияния веса диска 4 и мембраны 3 на выходную характеристику расходомера через обмотки электромагнитов 13 и 1:4 пропускается постоянный ток подмагничивания (до

0,2 мА), создающий соответствующую добавочную силу притяжения диска 4, складывающуюся с силой притязания диска электромагнитом 6 силовой компенсации.

Электрический нуль индикатора перемещения жесткого центра мембраны 4 устанавливается путем изменения зазора между сердечником 16 и диском 17.

В случае использования мембранного дифференциального датчика давления для сигнализации снижения расхода газа через обмотку электромагнита 6 пропускаются и мпульсы тока с периодом несколько секунд. Амплитуда импульсов тока пропорциональна расходу и устанавливается задатчиком. При снижении расхода соответственно уменьшается величина действующей на мембрану силы. 3а время действия импульса тока диск 4 перемещается вверх, на выходе индикатора перемещения жесткого центра мембраны и на выходе сигнализатора появляются соответствующие сиг 0 налы импульсного характера.

Результаты испытаний опытного образца показывают, что датчик позволяет измерять перепад давления до 6,3 кгс/м и может использоваться для измерения расхода газа (в том числе взрывоопасного) в

15 широком диапазоне расходов с достаточной точностью. Погрешность преобразования не превышает 2,5 /р.

Предлагаемый дифференциальный датчик давления позволяет расширить предел измерения перепадов давления до 6,3 кгс/м, 20 повысить степень взрывозащищенности датчика по отношению к измеряемой среде и значительно упростить конструкцию устройства, уменьшить его габариты и вес.

Формула изобретения

Дифференциальный датчик давленйй, содержащий корпус, установленную в нем эластичную мембрану с жестким центром, ЗО ограничительные упоры на корпусе, электромагнит с сердечником и индикатор перемещения жесткого центра мембраны, отличаюи!ийся тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения взрывозащищеннос35 ти, индикатор перемещения жесткого центра мембраны размещен в осевом отверстии сердечника электромагнита, который размещен снаружи корпуса, причем якорь электромагнита выполнен в виде жесткого центра мембраны, изготовленного из магнито40 мягкого материала и контактирующего с ограничительными упорами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4 Мо 320736, кл. G 01 7/08, 20.04.70.

2. Датчики электрические с силовой компенсацией ГСП. Дифференциальные манометры мембранные типов ДМ-Х, ДМ-ЭР, рязанский ЦННТИ, 1970 (прототип).

847096

77 УР

Составитель 3. Крысанова:

Редактор Т. Парфенова Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 5469/65 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4