Пневматический измерительный преобразователь теплотехнического параметра

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1 и 5081 23

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3а явлено 18.06.73 (21) 1933183/18-10 (5 I ) М. Кл.

G О1 L 11/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.82. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 30.09.82 (53) УДК 531.787.91 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. Я. Юровский, Г. С. Зеленко и Ю. М. Бродкин

Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕПЛОТЕХН ИЧ ЕСКОГО ПАРАМЕТРА

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к пневматическим измерительным преобразователям теплотехнических параметров, например перепада давлений, принцип действия которых осно- G ван на силовой компенсации.

Известен пневматический измерительный преобразователь теплотехнического параметра, содержащий основание, элемент, чувствительный к теплотехническому пара- iO метру и преобразующий его в силу, пневматический преобразователь силы, закрепленный на основании и взаимодействующий с чувствительным элементом через рычажное устройство и имеющий индика- 15 тор положения типа сопло-заслонка, элемент обратной связи и устройство корректора нуля, взаимодействующие с рычажным устройством, пневматическое реле, канал управления которого связан с соплом 20 индикатора положения, а выходной канал — с элементом обратной связи и выходом измерительного преобразователя.

Этот измерительный преобразователь характеризуется наличием существенных по- >5 грешностей . при колебаниях температуры окружающего воздуха, при внешних силовых воздействиях, ударах, вибрациях и наклонах. В значительной мере эти погрешности обусловлены недостаточно жестким 30 способом закрепления преобразователя силы на основании (путем их винтового сочленения по торцовым поверхностям), неравножестким закреплением индикатора положения, элемента обратной связи и устройства корректора нуля, большой массой и неуравновешенностью рычажного устройства, содержащего дополнительный рычаг элемента обратной связи.

Кроме того, размещение и способы закрепления индикатора положения элемента обратной связи и устройства корректора нуля таковы, что ремонт и наладка измерительного преобразователя затруднены.

Цель изобретения — повышение точности виброустойчивости и ремонтопригодности преобразователя.

Достигается эта цель тем, что основание снабжено выступом с отверстием, через которое пропущен рычаг выводного устройства, и охватывающей выступ колодкой с двумя плоскими скобами, которые закреплены на противоположных сторонах колодки одними своими концами, вторые концы скоб направлены в одну сторону и на них закреплены траверсы с индикатором положения и корректором нуля, а между средними частями скоб расположена траверса с элементом обратной связи с возможностью ее продольного перемещения.

508123

05 д

На фиг. 1 показан пневматический измерительный преобразователь перепада давления с мембранным блоком чувствительных элементов, разрез; на фиг. 2 — колодка пневматического преобразователя силы, сечение по А — А на фиг. 1: на фиг. 3— траверса элемента обратной связи, сечение по Б — Б иа фиг. l; на фиг. 4 — индикатор положения, сечение по  — В на фиг. 1; на фиг. 5 — устройство корректора нуля, сечение по à — Г иа фиг. 1; на фиг. 6 — фланец резьбовой втулки устройства корректора нуля, сечение по Д вЂ” Д на фиг. 5.

Пневматический измерительный преобразователь перепада давления содержит основание 1, две мембраны 2 и 3, расположенные по обе стороны основания и закрепленные на нем по наружному контуру; центральные части мембраны жестко связаны между собой штоком 4 через отверстие а в основании.

Выступ 5 основания выполнен в виде цилиндрической втулки, приваренной к основанию по буртику 6, и имеющей цилиндрический фланец 7. На фланце закреплены колодка 8 и рычажное устройство 9, с уплотняющей мембраной 10 и двумя гибкими тягами 11, расположенными вдоль оси рычажного устройства по обе стороны уплотняющей мембраны в плоскости, перпендикулярной плоскости перемещения рычажного устройства. Каждая из гибких тяг одним концом закреплена на фланце 7, а другим — на траверсе 12 рычажного устройства, Рычажное устройство проходит через отверстие б в выступе основания и взаимодействует с мембранами 2 и 3 через штифт

13 в связующем мембраны штоке.

На противоположных сторонах колодки

8 закреплены две плоские скобы 14 (передняя скоба на фиг. 1 не показана), расположенные параллельно плоскости перемещения рычажного устройства. Вдоль средней части каждой из скоб имеется паз 15 для перемещения траверсы 16 элемента обратной связи с сильфоном 17. Траверса имеет штуцер 18 для подвода давления к элементу обратной связи.

Между поперечными сторонами скоб 14 расположены траверсы 19 с индикатором положения типа сопло-заслонка и траверса 20 с устройством корректора нуля. Имеется цилиндрическая пружина 21 для подавления или возвышения начального значения пневматического выходного сигнала измерительного преобразователя.

Пневматическое реле 22 установлено на плате 23, которая закреплена на одном из фланцев 24 или 25. В пневматическом реле имеется отверстие для подвода давления питания (на фиг. 1 не показано) и отверстие в для отвода выходного пневматического сигнала измерительного преобразователя. Штуцер 26 соединен со штуцером 18

q5

Зо

40 герметичной трубкой 27. Герметичная трубка 28 соединяет канал управления пневматического реле с соплом индикатора положения (канал управления и сопло на фиг. 1 не показаны).

Для доступа к устройству корректора нуля в кожухе 29 измерительного преобразователя имеется отверстие. Это отверстие перекрывается цилиндрической крышкой 30 со смещенным отверстием д. Крышка вращается вокруг диска 31, закрепленного на кожухе.

Внутренняя полость Е, образованная основанием с выступом и мембранами, заполняется несжимаемой жидкостью через канал 32, который герметизируется шариком

33 и винтом 34.

Фланцы 24 и 25 имеют отверстие е и ж для подвода к мембранам 2 и 3 рабочего давления. Уплотнительные прокладки 35 и

36 герметизируют рабочие плоскости 37 и

38 измерительного преобразователя перепада давления. Каждый фланец снабжен герметичной пробко" 39, 40 и 41.

Прямоугольная колодка 9 (см. фиг. 2) на одной стороне имеет сквозной паз з, попепек которого проходит болт 42, сжимающий паз для закрепления колодки на цилиндрической поверхности фланца 7. Болт

42 и винты 43 крепят скобы 14 к боковым поверхностям колодки.

Элемент обратной связи (фиг. 3) имеет сильфон 17, герметично соединенный с втулкой 44 и перегородкой 45. Втулка свободно одета на цилиндрический выступ 46, закрепленный на траверсе 16. Перегородка

45 имеет резьбовой выступ 46 для соединения с кольцом 47 на рычажном устройстве

9, при этом торец выступа контактирует с цилиндрической поверхностью рычажного устройства и фиксирует положение кольца.

Вдоль оси цилиндрического выступа 46 выполнен канал для подвода в сильфон пневматического давления. Зазор между втулкой 44 и выступом 46 уплотнен резиновым кольцом 47, размещенным в проточке цилиндрического выступа.

Траверса 16 соединена со скобами 14 при помощи двух винтов 48.

Индикатор положения (фиг. 4) имеет сопло 49, закрепленное в отверстии траверсы 19, заслонку 50, выполненную в виде упругой пластины, закрепленной на выступе

51 винтом 52. Свободный конец заслонки прилегает к торцовой кромке 53 выходного отверстия сопла.

Траверса 19 соединена со скобами 14 винтами 54 и расположена вблизи конца рычажного устройства 9, который размещен между траверсой и заслонкой 50. В траверсе предусмотрено отверстие к для доступа к регулируемому упору 55, выполненному в виде винта на конце рычажного устройства для взаимодействия с заслонкой, г

Устройство корректора нуля (фиг. 5) имеет ходовой винт 56, установленный в отверстие траверсы 20 до упора, образованного выступом 57. Выступ прижат к траверсе пластичной пружиной 58, один конец которой закреплен на траверсе винтом 59, а другой конец отогнут в направлении действия усилия прижатия и вставлен в проточку л на цилиндрической поверхности ходового винта.

На резьбовой участок ходового винта посажена резьбовая втулка 60 с фланцем

61, на наружной повепхности которого выполнена канавка 62. В ней размещен с натягом крайний виток цилиндрической винтовой пружины 63. Противоположный конец пружины закреплен в отверстии резьбовой втулки 64, соединенной с рычажным устройством 9.

Траверса 20 соединена со скобами 14 винтами 65.

Резьбовая втулка устройства корректора нуля (фиг. 6) имеет фланец 61 с цилиндрической выемкой, над которой свободно размещен начальный участок второго витка цилиндрической винтовой пружины 63, при этом второй и последующие витки пружины не касаются фланца.

Пневматический измерительный преобразователь перепада давления работает следующим образом.

При подаче пневматического давления питания к пневматическому реле 22 и при равенстве двух контролируемых давлений, действующих на мембраны 2 и 3, на выходе измерительного преобразователя и в сильфоне 17 устанавливается некоторое начальное значение выходного сигнала, которое регулируется положением заслонки 50 относительно торцевой кромки 53 выходного отверстия сопла 49.

Начальное положение заслонки относительно сопла устанавливается натяжением ппужины 63 при вращении ходового винта

61. Регулировкой упора 55 обеспечивается контактное замыкание противоположного конца рычажного устройства 9 со штифтом 13.

Большее из двух контролируемых давлений подводится к мембране 2 через отверстие е во фланце 24, меньшее — к мембране 3 через отверстие ж во фланце 25. Каждая из мембран преобразует соответствующие давления в пропорциональные им силы, направленные навстречу друг другу и действующие вдоль общей оси мембраны и штока 4. Результипуюшая сила, равная пазности действчюших сил. передается чепез штифт 13 на рычажное устройство 9, которое поворачивается на некоторый угол относительно оси впащения. обпазованной пересечением плоскости расположения уплотняющей мембраны 10 с плоскостью, проходящей через осп лнух гибких тяг !. Упругая заслонка 50 отслеживаст положение упора 55 па рычажном устройстве и приближается к торцевой кромке сопла 49.

При этом увеличивается давление в канале управления пневматического реле 22 и соответственно возрастает давление на выходе измерительного преобразователя и в с иль ф о не 17.

Таким образом на рычажном устройстве

9 относительно оси его вращения действуют встречные моменты сил от контролируемой разности двух давлений в полостях 37 и 38 и от давления в сильфоне обратной связи 17. При равенстве действующих моментов давление в сильфоне, а следовательно, и на выходе измерительного преобразователя, будет являться мерой разности двчх контролируемых давлений.

Тарировка измерительного преобразователя на стандартные или требуемые пределы изменения выходного пневматического сигнала производится изменением положения сильфона 17 относительно оси вращения рычажного устройства 9. Для этого ослабляют затяжку винтом 48 резьбового выступа 46 на перегородке сильфона. Затем кольцо 47, сильфон 17 и траверсу 16 свободно перемещают вдоль рычажного устройства и фиксируют в новом положении.

Заменяя узел обратной связи, состоящий нз сильфона 17, втулки 44 и перегородки

45, узлом с сильфоном другого типоразмера, можно существенно расширить диапазон настройки измерительного преобразователя.

Формула изобретения

Пневматический измерительный преобразователь теплотехнического параметра, содержащий расположенные на основании чувствительный элемент, преобразующий теплотехнический параметр в силу, и пневматический преобразователь силы с индикатором типа сопло-заслонка, элементом обратной связи, корректором нуля и пневматическим реле, и выводное рычажное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, виброустойчивости и ремонтопригодности, в нем основание снабжено выступом с отверстием, через которое пропущен рычаг выводного устройства, и охватывающей BbIступ колодкой с двумя плоскими скобами, которые закреплены на противоположных сторонах колодки одними своими концами, вторые концы скоб направлены в одну сторону и на них закреплены травепсы с индикатором положения и корректором нуля, а между средними частями скоб расположена траверса с элементом обратной связи с возможностью ее продольного перемещения.

508123

Редактор Л. Письман

Техред А, Камышин кона Корректор Л. Слепая

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1184/14 Изд. № 211 Тираж 883 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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