Пневматический датчик давления

 

О П И С А Н И Е „„958886

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.02,81 (21) 3249932/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 01 L 19/06

Гееударетеенный кемитет

СССР (53) УДК 531.787 (088.8) Опубликовано 15.09.82. Бюллетень №34 но делам нэебретений и аткрытий

Дата опубликования описания 15.09.82 (72) Авторы изобретения

С. А. Розенцвейг, Д. Ф. Томенко и В. Г. Жуков (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к устройствам для измерения давления агрессивных сред в химической промышленности.

Известны датчики давления агрессивных и коррозионных сред, содержащие мембранный чувствительный элемент, укрепленный в корпусе, снабженном каналом для подвода противодавления (1).

В указанном датчике мембрана защище на от перегрузок давлением из-за того, что 1о она ложится на профилированную поверхность корпуса и разгружается от недопустимых напряжений.

Однако такие датчики не обеспечивают высокой точности вследствие больших рабочих ходов чувствительного элемента и ручной задачи противодавления, а также вследствие того, что при значениях измеряемых давлений близких и превышающих допустимые суммируют значения текущего давления и дополнительно создаваемого противодав- 2о ления.

Большей точностью обладают пневматические датчики давления компенсационного типа, в которых в корпусе расположено сопло, выполненное в виде усеченного конуса и образующее с мембранным чувствительным элементом систему сопло — заслонка (2) .

Однако в случае перегрузки чувствительного элемента, контролируемого давлением, последний, упираясь центральной частью в выступающее сопло, может быть разрушен.

Если выполнить мембрану профилированной по соответствующей опорной поверхности корпуса и сопла, то система сопло — заслонка не выполняет своих функций из-за нарушения геометрии заслонки — мембраны.

Цель цзобретения — повышение эффективности защиты пневматических датчиков с системой сопло — заслонка от перегрузочных давлений.

Указанная цель достигается тем, что в датчике, содержащем корпус с соплом, выполненным в виде усеченного конуса, и мембранный чуаствительный элемент, образующий систему сопло — заслонка, в центре мембранного чувствительного элемента выполнено углубление, которое заполнено герметиком и закрыто полимерной пленкой.

На чертеже изображена принципиальная схема датчика.

958886

Датчик содержит корпус 1, сопло 2, мембрану 3, в которой выполнено сферическое углубление 4, полимерную пленку 5 и кольцо 6, с помощью которого мембрана Зподжата к корпусу 1.

Углубление 4 заполнено герметиком типа

КЛТ-ЗО, который сохраняет свои упругие свойства при температурах до 280 С, Плен,ка 5 выполнена из полиамида.

Датчик работает следующим образом.

Давление среды, воздействующее на мембрану 3, управляет работой пленки 5, играющей роль заслонки. Система сопло— заслонка управляет работой усилительных звеньев (не показаны), в результате чего в проточной камере сопла 2 и в выходном канале отрабатывается давление воздуха, равное давлению измеряемой среды. При возникновении резкого скачка давления в измерительной среде, вызванного различными причинами такими, как технические неполадки, связанные с особенностями процесса н т. д., мембрана 3 продвигается в сторону сопла 2, пленка 5 перекрывает сопло 2, а оно полностью утопает в упругом пространстве углубления 4. При этом мембрана всей плоскостью ложится на упорную поверхность корпуса и предохраняется от разрушения.

Предлагаемый датчик предназначен для измерения давления плава аммиачной селитры в лейках грануляторов. Для этого технологического объекта является характерным резкое увеличение давления при продуве сетки гранулятора. При этом само повышенное давление при перегрузках измерять нет необходимости, однако необходимо обезопасить чувствительную металлическую мембрану от пластической деформации и появления трещин в период скачка давления.

После продувки сетки гранулятора давление приходит в норму н подлежит измерению.

Применение герметика КЛТ-30 обусловлено его высокой температурной стойкостью (до 280 С), ибо температура эксплуатации датчика в плаве аммиачной селитры не превышает 200 С. Герметик на воздухе полимеризуется и образует упругую массу со свойствами резины. Однако использовать только клей — герметик для организации заслонки не удается, так как при перегрузках поверхность герметика может быть разрушена краями сопла, образованными внутренним и наружным диаметрами. Кроме того, при перегрузках может произойти прилипание торца сопла к поверхности герметика. Чтобы этого не произошло, после заливки углубления 4 герметиком на его поверхность, обращенную к соплу, накладывается пленка из полиимида (обычно толщиной

40 мк). После полимеризации пленка и герметик представляют собой единое целое.

Пленка из полиимида также обладает высокой температурной стойкостью (до

240 С), высокой механической прочностью и хорошей стойкостью при различных напряженных изгиба. Механическая прочность полиимида близка к механической прочности стали, а радиусы изгиба, при которых полиимид разрушается, значительно меньше, 15 чем у стали при одних и тех же толщинах пленки. Поэтому при перегрузках сопло легко утопает в герметике, не разрушая пленки, а сама мембрана 3 при этом облегчает дно корпуса и разгружается от напряжений.

При снятии перегрузочных давлений мембрана отходит от сопла, герметик в углублении 4 восстанавливает свою форму и находящаяся на его поверхности пленка продолжает выполнять функции заслонки.

Предлагаемый датчик при высокой точ2S ности измерения может выдерживать десятикратные перегрузки давлением и может работать в контакте с высокотемпературными и агрессивными средами.

Формула изобретения

Пневматический датчик давления, содержащий корпус с соплом, выполненным в виде усеченного конуса, н мембранный чувстви35 тельный элемент, образующий с соплом систему сопло — заслонка, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты от перегрузочных давлений, в нем в центре мембранного чувствительного элемента со стороны сопла выполнено углубле4о ние, которое заполнено герметиком и закрыто полимерной пленкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45 1. Патент США № 3635089, кл. G 01 L 7/08, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2592961/18-24, кл. F 15 С 5/00, 29.09,78 (прототип) .

958886

Составитель И. Невский

Редактор Н. Киштулинец Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 6763/56 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

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

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