Дифференциальный датчик давления

«г%.

ОПИСАЫий"

ИЗОБРЕТЕНИЯ пц 567l04

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.02.76 (21) 2327640/10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 09,08.77 (51) М, Кл г G 011 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 531.787(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Н. Батурин, Т. А. Костина, Н. И. Надежина и К. И. Ришес (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области манометрических приборов, в частности к датчикам перепада давления, используемым для контроля расхода жидких сред.

Известны датчики перепада давления, основанные на базе упругих чувствительных элементов — мембран, мембранных ко робок и сильфонов (1).

Известен также дифференциальный манометр мембранного типа, содержащий упругий элемент в виде двух мембранных коробок, внутренние полости которых соединены между собой каналами штуцеров и заполнены рабочей жидкостью, а также индуктивный преобразователь, подвижной сердечник которого размещен в разделительной трубке и жестко связан с центром одной из мембранных коробок. Внутренняя полость прибора разделена жесткой перегородкой на две автономные камеры, в каждой из которых размещена мембранная коробка, а в одну из них встроена разделительная трубка (2), Оба сравниваемых давления подаются в соответствующие камеры манометра и воздействуют на размещенные там мембранные коробки.

При поступлении рабочей среды (возможно, агрессивной к материалам прибора и загрязненной) во внутреннюю полость манометра, где расположен подвижной сердечник, имеющий малые зазоры по отношению к разделительной трубке, снижаются точность измерения и надежность работы из-за возможного засорения и зашламления зазоров, а также коррозии сердечника. Кроме того, прямая связь между внутренними полостями мембранных коробок не исключает их колебательных движений в случае пульсации перепада давления (что вероятно при использовании прибора для контроля расхода), а также снижает устойчивость прибора к внешним ударам и вибрации, когда под действием инерционных сил возможно смещение сердечни ка, Цель изобретения — повышение надежности и точности контроля расхода загрязненной и агрессивной среды в условиях механических воздействий и пульсации контролируемой среды.

Это достигается тем, что в предлагаемом

20 датчике давления динамическая и статическая полости, отделенные одна от другой жесткой перегородкой, разделены соответственно,рабочей и компенсационной мембранами на две камеры каждая.

25 Камеры, ограниченные мембранами и жесткой перегородкой, соединены .с каналами, подводящими большее и меньшее контролируемые давления, а камеры, ограниченные мембранами и внутренними торцовыми по30 верхностями корпуса датчика, заполнены ней567104

25

З0

50 тральной жидкостью и соединены между собой .каналом с дросселем.

В результате загрязненная, рабочая среда воздействует только на наружные поверхности мембран и внутреннюю перегородку в корпусе, а полость, в которой перемещается сердечник, заполнена отфильтрованной нейтральной жидкостью, что исключает засорение. Дроссель в канале, соединяющем две заполненные нейтральной жидкостью камеры, исключает возможность резких перемещений мембран (так как это связано с перетеканием через дроссель определенного объема жидкости), что повышает надежность работы при пульсациях расхода и внешних механических воздействиях.

На чертеже схематически показан предлагаемый датчик.

Датчик содержит сварной корпус 1, разделенный жесткой перегородкой 2 на статическую 3 и динамическую 4 полости, в которых располагаются герметично защемленные рабочая 5 и компенсационная 6 мембраны, разделяющие статическую и динамическую полости на две камеры каждую. В перегородке 2 имеются каналы 7 и 8, предназначенные для подачи, например от сужающего устройства расходомера, соответственно большего (P ) и меньшего (Р ) из контролируемых давлений рабочей среды и камеры, ограниченные мембранами 5 и 6 и перегородкой 2. В верхней части корпуса,1 герметично встроена разделительная трубка 9, в которой располагается связанный с рабочей мембраной 5 сердечник

10 индуктивного преобразователя 11.

Камеры, ограниченные мембранами 5 и 6 и внутренними торцовыми поверхностями .корпуса 1, сообщены каналом 12, в который встроен дроссель 13. Эти камеры заполнены под вакуумом нейтральной жидкостью через отверстие, герметизируемое пробкой 14.

Датчик работает следующим образом. Рабочая мембрана 5 по д действием перепада давлений (P — P ) прогибается, вытесняя часть нейтральной жидкости над, собой,по каналу 12 через дроссель 13 в камеру, ограниченную компенсационной мембраной 6 и нижней торцовой поверхностью корпуса 1.

При этом компенсационная мембрана 6 также прогибается в одном направлении с рабочей мембраной 5. Таким образом, перепаду давлений противостоит суммарная жесткость обеих мембран. Рабочая, мембрана 5 перемещает сердечник 10, изменяя тем самым выходной сигнал, индуктивного преобразователя

11 пропорционально воздействующему на мембраны перепаду давлений.

Такое исполнение датчика обеспечивает защиту внутренних полостей, в том числе и сердечника, от воздействия рабочей среды. Протекание вытесняемой при прогибе рабочей мембраны жидкости через дроссель исключает возможность колебательных перемещений мембран с большой частотой в результате воздействия на них пульсирующего перепада давлений, а также внешних нагрузок, направленных вдоль оси сердечника, представляющего собой вместе с мембраной, соединительным звеном и самой нейтральной жидкостью некоторую инерционную массу.

Таким образом, повышается надежность и точность датчика, исключаются ложные срабатывания при ударах, увеличивается долговечностьь его мем бр ан.

Формула изобретения

Дифференциальный датчик давления, содержащий корпус, разделенный жесткой перегородкой на плюсовую и минусовую камеры, и упругий чувствительный элемент, выполненный, например, в виде двух мембран, одна из которых связана с сердечником индуктивного преобразователя, от ли ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и точности контроля загрязненных и атрессивных сред в условиях внешних механических воздействий и пульсации, контролируемой среды, каждая мембрана разделяет соответствующую камеру на две изолированные полости, из которых полости, образованные мембранами и жесткой перегородкой,,соединены с подводящими каналами, а полости, образованные мембранами и внутренними торцовыми поверхностями корпуса, заполнены нейтральной жидкостью и соединены между собой каналом с дросселем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3895524, 73-393, 1975.

2. Д. И. Агейкин, Датчики, контроля и регулирования, 1965, с. 595, 567104

Составитель И. Орлов»

Техред А. Камышникова

Редактор Т. Рыбалова

Корректор Л. Брахнина

Подписное "ипография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1620/17 Изд. № 607 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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