Датчик перепада давления с опорой на участок натяжения.
Владельцы патента RU 2601610:
Дегтярев Александр Васильевич (RU)
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам давления. Предложенный датчик перепада давлений с опорой на участок натяжения с самоцентрирующейся системой содержит внешнее и внутреннее основания, на которых закреплены соответственно внешние и внутренние ролики или звездочки вращения, соединенные последовательно замкнутым тросом, цепью или ремнем, при этом внутреннее основание выполнено с возможностью приложения к нему силы первого давления, дополнительно введены ролики, через которые пружины обеспечивают натяжение троса, цепи или ремня, дополнительно введен ролик, к которому подводится сила второго давления через штуцер и сильфон, прикладываемая к тросу, цепи или ремню, при этом датчик перепада давлений выполнен с возможностью преобразования смещения внутреннего основания во вращательное движение зубчатого колеса, соединенного со стрелкой. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений давления. 3 ил.
Известен датчик перепада давления с использованием универсальной самоцентрирующейся системы. Внутреннее основание используется как измерительное тело, на которое воздействуют два измеряемых давления. Измеряемые давления воздействуют на внутреннее основание во взаимно противоположных направлениях через сильфоны или мембраны. При отсутствии давлений внутреннее основание возвращается в исходное положение. Самоцентрирующаяся система имеет внутреннее и внешнее основания, на которых закреплены внутренние ролики или звездочки вращения. Число роликов на каждом основании не менее трех. Ролики внешнего основания находятся за пределами объема V, в котором находятся ролики внутреннего основания. Ролики внешнего и внутреннего оснований последовательно соединены между собой замкнутым тросом, цепью или ремнем. При смещении троса цепи или ремня вдоль своего периметра направление вращения роликов или звездочек внутреннего основания противоположно направлению вращения роликов или звездочек внешнего основания. Одно из свойств универсальной самоцентрирующейся системы заключается в том, что нагрузка Р, действующая на внутреннее основание, делится между роликами внешнего основания. Внутреннее основание всегда возвращается в исходное положение при отсутствии нагрузки Р. Это позиционирование не зависит температуры и величины силы пружин натяжения (DE202012008307U1, DE102012016380A1).
Недостатком этого датчика является то, что угол 180 градусов между измеряемыми силами может измениться, что приведет к погрешностям измерений.
Целью изобретения является устранение зависимости точности измерений от угла между измеряемыми силами давлений.
Поставленная цель достигается тем, что вторую измеряемую силу давления прикладывают к участку цепи, ремня или троса через ролик или звездочку, который заключен между парой роликов или звездочек одного основания, а эта пара роликов является заменой одного ролика, имевшего место в обычной универсальной самоцентрирующейся системе. Воздействие на участок троса, цепи или ремня между роликами или звездочками замены не изменяет свойств универсальной самоцентрирующейся системы.
В примере конкретного исполнения датчик перепада давления имеет корпус 2, который используется как внешнее основание универсальной самоцентрирующейся системы. Внутреннее основание 1 соединено с сильфоном В2, на который через штуцер W2 подается измеряемое давление Р2. Внутреннее основание 1 имеет 3 ролика r. Вместо обычных трех роликов, имевших место в обычной универсальной системе, на корпусе 2 установлены 6 роликов R1, R2, R3, R4, R5, R6 на осях А. Участки троса между роликами R1-R2, R3-R4 используют для натяжения троса через ролики натяжения N1, N2. Участок троса между роликами R5-R6 используют для прикладывания силы второго измеряемого давления Р1, подводимого через штуцер W1 и сильфон В1 к ролику D. Пружины F1, F2 служат для натяжения троса S через ролики натяжения N1, N2. Смещение внутреннего основания, которое будет пропорционально разности давлений Р2-Р1. При отсутствии Р2, давление Р1 не вызывает смещения основания 1, а только увеличивает натяжение троса. Смещение внутреннего основания 1 вместе с зубчатой рейкой Z2 преобразовывается во вращательное движение зубчатого колеса Z1, соединенного со стрелкой Z3. Вместо механического преобразователя смещений может быть применен любой тип преобразования, например, емкостный индуктивный, магнитный, электростатический, электромагнитный, тензорезистивный.
На фигуре 1 представлено сечение датчика разности давлений.
На фигуре 2 представлен общий вид датчика.
На фигуре 3 представлен увеличенный вид элементов датчика разности давлений.
Датчик перепада давлений с опорой на участок натяжения с самоцентрирующейся системой, содержащий внешнее и внутреннее основания, на которых закреплены соответственно внешние и внутренние ролики или звездочки вращения, соединенные последовательно замкнутым тросом, цепью или ремнем, при этом внутреннее основание выполнено с возможностью приложения к нему силы первого давления, дополнительно введены ролики, через которые пружины обеспечивают натяжение троса, цепи или ремня, дополнительно введен ролик, к которому подводится сила второго давления через штуцер и сильфон, прикладываемая к тросу, цепи или ремню, при этом датчик перепада давлений выполнен с возможностью преобразования смещения внутреннего основания во вращательное движение зубчатого колеса, соединенного со стрелкой.
