Пневматический преобразователь усилия

 

Союз Советских

Соцмапмстмческик

Респубпми

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаявлеНо 28.05.81 (2! ) 3324253/18-10 с присоединением заявки № ,(23) Приоритет

Опубликовано 23.11.82. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23.11.82 (5l)M. Кл.

G01 L 1/02

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 531. .78 1 (088.8) (72) Автор изобретения

В. И. Грянин (7!) заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

УСИЛИЯ

Изобретение относится к силоизмери: тельной технике, в частности к устройст» вам компенсационного типа для преобразования механического усилия в пропорциональный пневматический сигнал, и может быть использовано в приборах для измерения различных технологических параметров, например, давления, уровня, расхода, температуры и других, а также в разнообразных весовых дозаторах.

Известен пневматический преобразователь, содержащий передаточный рычажный механизм, иццикатор рассогласования типа соплозаслонка, пневматический усилитель и сильфонный узел обратной связи taj .

Наличие в указанном устройстве мелких отверстий в виде сопел.и дросселей, подверженных засорению, понижает его эксплуатационную надежность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пневмопреобразователь, содержащий корпус с закрепленной на нем рычажной передачей:

2 и сильфонный блок с двойным клапаном, . выполняющим функции индикатора рассогласования и пневматического усилителя (2 ).

Недостаток известного преобразователя заключается в том, что от воздействия переменного перепада давления на нижний клапан набора воздуха возникает дополнительное переменное усилие на нем,(пер дающееся через шток и верхний клапан на верхнее дно сильфона, что понижает точность его работы.

Белью изобретения является повышение точности преобразования путем уменьшения влияния давления питания на выход ной сигнал.

Указанная цель достигается Жм, что в пневматическом преобразователе усилия, содержащем корпус с закрепленным на нем рычажным механизмом и герметичго ный упругий чувствительный элемент, во внутренней полости которого установлен двойной клапан в виде клапана набора и клапана стравливания воздуха в атмосфе3 9763 ру, соотношение диаметров клапана набора и клапана стравливания воздуха в атмос феру выбирается в пределах 1,3-1,7, а соотношение диаметров сопла, связан-. ного с атмосферой, и клапана сопротив ления воздуха - в пределах 0,65-0,9, причем в седле под клапаном набора воздуха выполнен дроссель в виде открытого канала.

На фиг. 1 изображен преобразователь, 1р общий вид; фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус l, к которому на ленточных крестообразных опорах 2 закреплен рычаг 3, связанный с помощью сопла 4 с дном 5 сильфона 6.

Нижнее дно 7 сильфона с помощью штуцера 8 для подвода сжатого воздуха свя зано с корпусом 1. Внутри сильфона размещен двойной клапан, состоящий из р стравливаюшего воздух в атмосферу клапана 9, клапана 10 набора воздуха, штока 11, жестко связывающего оба клапана.

Седло 12 клапана 10 выполнено в виде втулки, запрессованной в штуцер 8. В у седле 12 сделан канал 13 (риска). Рычаг 3 связан с пружиной нулевой1настройки 14, регулировка которой осуществляется винтом 15. Для ограничения хода рычага 3 корпус имеет упор 16. Внутрен- и няя полость сильфона 6 с помощью импульсной трубки связана с вторичным прибором 17.

При подаче сжатого воздуха через штуцер 8 двойной клапан за счет действующего на него перепада давления поднимается вверх и при этом клапан 10 лс жится в свое седло- 12. Сжатый воздух в данном случае внутрь сильфона 6 поступает через канал 13, а через клапан 9 и сопло 4 частично сбрасывается в атмосферу. Нулевой выходной сигнал (0,2 кгс/см ) настраивается винтом 15 с помощью изменения натяга пружины 14, действующей на рычаг 3 и верхнее дно

"ильфока.

При незначительном плавном увеличении механического усилия P сильфон 6 несколько сжимается, при этом умень шается зазор между соплом 4 и клапаном о

9, давление в полости сильфона 6 увеличивается до момента компенсации механического усилия. Вторичный прибор 17 фиксирует это давление. В этот момент, клапан 10 находится в крайнем верхнем положении, и действующее на него усилие от перепада давления не вносит погрешно сти измерения.

09 4

При резком увеличении механического усилия P сильфон 6 сжимается больше, .конец. рычага 3 упирается в упор 16, йвойной1клапан перемешается вниз, открывая" подачу сжатого воздуха внутрь сильфона и в импульсную линию к прибору 17. Клапан 9 закрывается полностью, прекращается сброс воздуха в атмосферу.

По мере приближения к моменту ком-. пенсации механического усилия клапан

10 ложится в седло 12, и точная компенсация механического усилия происходит за счет подачи сжатого воздуха в полость сильфона через клапан 13. Выполнение постоянного дросселя в виде канала (риски) в седло под клаланом набора воздуха предотвращает его засорение, так как во время работы происхо дит периодическая автоматическая его продувка, что повышает эксплуатационную надежность устройства.

При уменьшении механического усилия

P увеличивается сброс воздуха в атмос« феру через клапан 9 и сопло,4 цо момента компенсации. Клапан 10 в этот момент закрыт.

Для уменьшения рабочего хода рычажного механизма и пульсаций выходного сигнала, а следовательно, для повышения точностных характеристик устройства отношение диаметра клапана 10 к диаметру клапана 9 равно 1,3»1,7, а отношение диаметра отверстия сопла 4 к диаметру клапана 9 равно 0,65-0,9.

Сечение отверстия канала 13 выполняется таким, чтобы обеспечить подачу сжатого воздуха при максимальном перепаде на клапане 10 (при закрытом его положении) в количестве 1-3 нл/мин при давлении питания 1,4 кгс/см .

Предлагаемый преобразователь имеет стаццартный выходной пневматический сигнал, изменяющийся в пределах 0,21 кгс/см . Но конструкция его ноЪволяет получить и другие диапазоны выходного .сигнала, например, в пределах 0,2-5 кгс/см

2 при давлении питания 5,5-6 кгс/см, что расширяет функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Ф

Пневматический преобразователь усилия, содержащий корпус с закрепленным на нем рычажным механизмом и герметичный упругий чувствительный элемент, во внутренней полости которого установлен двойной клапан в виде клапана набора и

976

5 клапана стравливания воздуха в атмосфе ру, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования путем уменьшения влияния давления питания на выходной сигнал, соотношение диаметров клапана набора и клапана стравливания воздуха в атмосферу выбирается в пределах 1,3-1,7, а соотношение диаметров сопла, связанного с атмосферой, и клапана стравливания воздуха - !О, в пределах 0,65-0,9, причем в седле

309

6 под клапаном набора воздуха выполнен дроссель в виде открытого канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каталог на манометры сильфонные

581212 (преобразователь типа ПП1, модель 042).

2, Паспорт на пневматический манометр дистанционной передачи системы Урзамат, ГДР, 1971 (прототип).

976309

А-А

Составитель В. Курбатова

Редактор Л. Гратилло ТехредЖЛастелевич Корректор М. Коста

Заказ 8993/69 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по двлам изобретений и открытий

113038, Москва, ЖЗБ, Раушская иаб., д. 4/5

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