Датчик давления

 

Союз Советски к

Социалистическнк

Республик

К АВТОР:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. сайд-ву (51)M. Кл. (22) Заявлено 27,09; 79 (21) 2820248/18-10 (53) УДК S31. .787 (088. 8) с присоелиненнент заявки №

0l L 9/00

G 01 L 7/16

9кударстинвый комитет

СССР ао делан изобретений к открытий (23) Приоритет

Опубликовано.30.10.81. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30. 10;81 (72) Авторы изобретения

В. Я. Базовой, С. В. Проценко, А. А. Ноу ельман,;,"-; ".... г „„ и С. Ф. Горяинов

Ворошиловградское наладочное управление Треста "Ворошиловградуглеавтоматика" (7I) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике и может быть использовано для регистрации знакопеременных давлений широкого диапазона измерений в условиях низких, нормальных и высоких температур.

Известен датчик давления, содержащий корпус, камеры охлаждения.и смазки, грузопоршневой узел, связанный с преобразователем перемещения в выходной сигнал1.1 ).

Известен датчик даВления, содержащий корпус с камерой охлаждения, размещенные в ней гильзу и воспринимающий давление поршень, связанный через сферическую опору и передаточный стержень с преобразователем перемещения в выходной сигнал 2 1.

Известный датчик давления имеет ограниченные функциональные возможнос20 ти, обладает недостаточно высокими метрологическими показателями так как в режиме динамических нагрузок (при резких перепадах давления в cucl

2. теме) снижается стабильность и требуемая точность измерений, кроме того конструкция датчика позволяет использовать только тензорезистивные преобразователи.

Цель изобретения — повышение точности и стабильности измерений, а также обеспечение универсальности за счет применения съемных преобразователей различных типов.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик введена установленная в корпусе на конических опорах упругая балка переменного сечения, через которую сферический шарнир подт. пружинен к корпусу, причем поршень и передаточный стержень связаны жестко.

Передаточный стержень снабжен флант; цем со сферическим гнездом и крепежными отверстиями.

На фиг. I представлен датчик давления, общий вид, разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг., 1 .

877374

4S

В полом цилиндрическом корпусе датчика давления расположены камера 2 смазки и камера 3 охлаждения со штуцерами 4 и 5 для подвода и отвода охлаждающей жидкости. В центральную часть корпуса запрессована пустотелая мокрая гильза 6, сопряженная .с пустотелым плунжером 7, имеющим в своей верхней части сферический наконечник 8. Рабочие поверхности гильзы 6 и плунжера 7 образуют неуплотненную плунжернчю пару с прецизионными сопрягаемыми деталями. Плунжер 7 сообщается с исследуемой средой посредством штуцера, которым снабжена нижняя часть корпуса 1 . На ша-. ровом наконечнике 8 плунжера 7 жестко закрепляется передаточный стержень

9, расположенный строго соосно с плунжерной парой. Концентричное расположение плунжера 7 и гильзы 6, входящих в состав грузопоршневого узла, непосредственно воспринимающего рабо чую нагрузку,.поддерживается универсальным сферическим шарниром, который включает шаровой наконечник 8 плунжера 7, обладающую большой гибкостью упругую балку 10 переменного сечения, снабженную сферическим гнез1 дом, расположенным в ее центральной ,части, и гайку-сухарь 11 со сфери ческим гнездом, позволяющую регулировать зазор. между соприкасаемыми поверхностями перечисленных выше деталей. Балка 10 в срединной части контактирует с двумя калиброванными пружинами сжатия 12 и 13, положение которых в корпусе 1 точно фиксируется относительно оси грузопоршневого узла посредством кольцевых пазов, выполненных соответственно в гайке 14 и крышке 15. При этом концы балки 10 свободно опираются на призмы, выполненные в виде клиновидных торцов 16 и 17 (заостренных на клин) соответственно в корпусе 1 и его крышке 15. Балка 10 и пружины 12 и 13 являются сменными деталями и образуют вместе взятые в приборе сбалансированную, упругую (комбинированную рессорную) систему, которая существенно снижает инерционность подвижных частей датчика давления в целом.

Жвсткость указанных выше упругих элементов подбирается в зависимости от величины верхнего и нижнего пределов

Измеряемого давления. Пустотелая гильза 6 снабжена расширяющейся к зоне нагрева тейловой точбкой 18, а

1О

35 пустотелый плунжер .7 аналогичной, расширяющейся книзу, тепловой трубкой

19, усиливающих процесс теплопередачи от одного конца, расположенного непосредственно в зоне нагрева, к дру-. гому, удаленному от источника тепловой энергии. Корпус 20 съемного преобразующего устройства неподвижно закрепляется в крышке 15 при помощи гайки 21.

Во фланце 22 (фиг. 2) передаточ-. ного стержня 9 выполнено сферическое гнездо 23, в котором с помощью сухаря-гайки 24 подвижно закреплен шаровой палец 21, снабженный крепежным резьбовым отверстием. Неподвижное звено 27 датчика преобразователя жестко закрепляется в его корпусе 20 (например, неподвижная пластина конденсатора в емкостном преобразователе, индуктивная катушка в электромагнитном преобразователе и т.п.), а исполнительное (подвижное) звено 28 съемного датчика (например, подвижная пластина конденсатора, сердечник из ферромагнитного сплава и т.п.) в случае его свободного (бесконтактного) перемещения соединяется с фланцем

22 передаточного стержня 9 жестко с помощью резьбовых отверстий 26 или, шарнирно через шаровой палец 25 в случае его контактного (силового) взаимодействия с передаточным стержнем.

Установленный в крышке 15 прибора съемный преобразователь в зависимости от его типа коммутируется с соответствующей регистрирующей аппаратурой (не показано).

Датчик давления работает следующим образом.

Нормальное рабочее положение прибора — вертикальное. Допускается нез с начительное отклоиение от вертикали в пределах 5-10 . Для менее точных

О, измерений возможна установка его в любом положении пространства. При возрастании изменяемого давления плунжер 7 поднимается, прогибая балку 10 вверх и одновременно сжимая пружину 13, и уведекает за собой передаточный стержень 9, взаимодействующий посредством своего фланца 22 или шарового пальца 25 с исполнительным звеном 28 съемного преобразователя. При отрицательном давлении плунжер 7 опускается, прогибая балку

10 вниз,.и сжимая пружину 12. Концы балки 1О при этом свободно перемеща5 8773 ются в опорно направляющих призмах 16 ! и 17. В результате взаимодействия передаточного стержня 9 и исполнительного звена 28 преобразующего элемен та возникает электрический сигнал, который поступает на соответствующее регистрирующее устройство. При регулировке зазора между опорными призмами 16 и 17 одновременно обеспечивается регулировка предварительного сжа- 18 тия (жесткости) сменных калиброван» ных пружин 12 и 13. Указанные пружины контактируют в процессе работы с бал кой 10, обеспечивают динамическое и статическое равновесие и изохрон- 15 ность при перемещении подвижной системы звеньев прибора и позволяют значительно компенсировать неточности зазора между опорными призмами корпуса и крущки. 20

Устройство по настоящему изобрете-. нию обладает высокими метрологическими характеристиками и универсальностью применения.

Формула изобретения

1. Датчик давления, содержащий корпус с камерой охлаждения, размещенные в ней гильзу и воспринимающий давление поршень, связанный через сферическую опору и передаточный стержень с преобразователем перемещения в выходной сигнал, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности измерений, в него введена установленная в корпусе на конических опорах упругая балка переменного сечения, через которую сферический шарнир подпружинен к корпусу, причем поршень и передаточный стержень связаны жестко.

2. Датчик давления по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения универсальности за счет применения съемных преобразователей различных типов, передаточный стержень снабжен фланцем со сферическим гнездом и крепежными отверстия-. ми °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 617693, кл. G 01 L 9/04, 30.12.76.

2. Авторское свидетельство СССР

llo заявке У 2502851, кл.G Ol L 9/04, 04.07.77(прототип).

8?7374

Заказ 9602/65 Тираж 910

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Составитель 3. Крысанова

Редактор С. Крупенина Техред Т.Маточка Корректор М. Шарощи