Сигнализатор разности давлений

 

Изобретение м.б. использовано в системах контроля и управления и позволяет повысить точность и надежность устр-ва, а также расширить его эксплуатационные возможности за счет использования с агрессивными газами и жидкими средами. На основании 1 закреплены упругие чувствительные элементы в виде мембранных коробок 2, 3, к подвижным торцам 4, 6 которых присоединены жесткие кронштейны 5, 7 соответственно . Подача в мембранные коробки 2, 3 технологических сред под определенным давлением 1 и PJ вызывает перемешение подвижных торцов 4, 6 и соответственно кронштейнов 5, 7. При неравенстве давлений в коробках 2, 3 упругие пластины 8, 9. концами закрепленные на кронштейнах 5, 7, изгибаются . Размепленные на пластинах 8. 9, подвижные контакты 10 и 11 замыкают неподвижные контакты 12, 13 соответственно при максимальном и минимальном перемещениях торцов 4 и 6. Приведено соотношение , которому удовлетворяют х-ки чувствительных элементов. 1 ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 G Ol 1 19!12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4129256/24-10 (22) 08.10.86 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (72) Е. Ф. Ш поля нски и (53) 731.787 (088.8) (56) Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. — М., 1965, с. 622, фиг. V.83.

Андреева Л. Е. Упругие элементы приборов. — М., 1981, с. 48, рис. 22б. (54) СИГНАЛИЗАТОР РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ (57) Изобретение м.б. использовано в системах контроля и управления и позволяет повысить точность и надежность устр-ва, а также расширить его эксплуатационные возможности за счет использования с агрессивными газами и жидкими средами. На осно„„SU„„1401304 А 1 вании I закреплены упругие чувствительные элементы в виде мембранных коробок 2, 3, к подвижным торцам 4, 6 которых присоединены жесткие кронштейны 5, 7 соответственно. Подача в мембранные коробки 2, 3 технологических сред под определенным давлением Р и Р, вызывает перемещение подвижных торцов 4, 6 и соответственно кронштейнов 5, 7. При неравенстве давлений в коробках 2, 3 упругие пластины 8, 9. концами закрепленные на кронштейнах 5. 7, изгибаются. Размещенные на пластинах 8, 9, подвижные контакты 10 и 11 замыкают неподвижные контакты 12, 13 соответственно при максимальном и минимальном перемещениях торцов 4 и 6. Приведено соотношение, которому удовлетворяют х-ки чувстви- а тельных элементов. 1 ил.

1401304

Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам для сигнали( зации разности давлений, предназначенным для использования в системах контроля и управления в производствах химической, нефтехимической и других отраслей техники.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет использования с агрессивными газами и жид кими средами, а также повышение точности и надежности.

На чертеже представлена конструктивная схема сигнализатора.

Сигнализатор разности давлений содержит основание 1, на котором закреплены мембранные коробки 2 и 3, являющиеся пер- 15 вым и вторым упругими чувствительными элементам и соот ветственно. Мем бран ные коробки 2 и 3 закреплены на одной продольной оси. К подвижному торцу 4 мембранной коробки 2 прикреплен жесткий кронштейн 5, а к подвижному торцу 6 мембранной коробки 3 — жесткий кронштейн 7. На концах кронштейнов 5 и 7 жестко закреплены кон; цы упругих ленточных пластин 8 и 9. К сред ним частям упругих пластин 8 и 9 прикреп, .лены подвижные контакты 10 и 11 соответст- 25 венно. На основании 1 закреплены непод. вижные контакты 12 и 13, которые могут, быть выполнены, например, в виде м икропереключателей, герконов, индуктивных преобразователей и т.д. Контакт 12 установлен с выпуклой стороны пластины 8, а контакт 0

13 — с вогнутой стороны пластины 9. Все контакты включены в электрическую цепь (не показана). Для защиты сигнализатора от перегрузок на основании 1 установлен ограничитель 14 хода.

Сигнал изатор работает следующим образом.

Во внутреннюю полость мембранной коробки 2 подается первая технологическая среда под давлением Р,, во внутреннюю по|

l лость мембранной коробки 3 подается вто- 40 рая технологическая среда под давлением P

Под воздействием давления P подвижный торец 4 мембранной коробки 2 и крон штейн 5 перемещаются вверх вдоль оси 1 — 1, на величину 45

Л

Р S, 1 где $, — эффективная площадь первой мембранной коробки;

, — жесткость первой мембранной коробки. 50

Под воздействием давления P подвижный торец 6 мембранной коробки 3 и кронштейн 7 также перемещаются вверх вдоль оси 1 — 1 на величину

;7 2 где $, эффективная площадь второй мембранной коробки;

Для исключения влияния на результат измерения изменения статических давлений контролируемых сред необходимо обеспечить такие условия работы, при которых изменение значений статических давлений P и Р при неизменной разности этих давлений не вызывало бы изменения разности перемещений il,— Я. что может быть обеспечено при соблюдении следующего соотношения характеристик упругих чувствительных элементов:

5 а 2

Обозначив — - — = — - - через

$ Ь

Е, 22 — после

7 преобразований получают

Л,— — (P, — Р ) —.

Из последнего математического выражения видно, что, задавшись характеристиками упругих чувствительных элементов (отношением эффективной площади к жесткости), можно для измерения требуемой разности давлений двух сред получить практически любое перемещение Я.! — Л„а, следовательно, и перемещение 1

Значения эффективных площадей мембранных коробок 2 и 3 должны быть выбраны такими, чтобы обеспечить необходимое усилие для деформации изгиба пластин 8 и 9 и для замыкания контактов. Расчеты показывают, что если пластины 8 и 9 выполнены из бронзы и имеют ширину 4 мм, а толщину

0,06 мм, то для создания этой деформации требуется усилие порядка 0,1 кгс. Начальная кривизна пластин 8 и 9 необходима для их вывода из состояния осевой устойчивости, для чего требуется меньшее усилие на начальный изгиб пластин.

Z, — жесткость второй мембранной коробки.

Если перемещение мембранной коробки 2 равно перемещению мембранной коробки 3, т.е. Л,= А, то кривизна пластин 8 и 9 не изменяется.

Если перемещение Л! больше перемещения Л,, то пластины 8 и 9 изгибаются, причем рабочее перемещение L контактов 10 и

11 в несколько раз превышает величину разности перемещений мембранных коробок Л!—

Л . Например, при длине пластин 8 и 9, равной 40 мм, рабочее перемещение контактов

L=3 мм. При максимальном значении разности Л! — ., перемещение L упругих пластин максимально и подвижный контакт 10 замыкает неподвижный контакт 12, что соответствует верхнему пределу измерений, а при минимальном значении разности Л! — il подвижный контакт 11 замыкает неподвижный контакт 13, что соответствует нижнему пределу измерений.

1401304

Формула изобретения

Составитель М. Жуков

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2515/40 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сигнализатор разности давлений, содержащий первый упругий чувствительный элемент и две упругие пластины с подвижными 5 контактами, соединенные одними концами с подвижным торцом первого упругого чувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет использования с агрессивными газами и жидкими средами, а также повышения точности и надежности, он снабжен вторым упругим чувствительным элементом, подвижный торец которого соединен с другими концами упругих пластин, и двумя неподвижными контактами, расположенными с возможностью контактирования с подвижными контактами соответствующих пластин, при этом упругие чувствительные элементы установлены соосно с одинаковым направлением перемещения подвижных торцов, а их характеристики удовлетворяют соотношению где $,uS — эффективные площади первого и второго упругих чувствительных элементов, соответственно;, т, иХ вЂ” жесткости первого и второго упругих чувствительных элементов соответственно.