Датчик давления

(51 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕВЬСТВУ ср ви те прео мем стие такт мем ся о ния кото 11 с(57) Изобретение относится к технике измерениядавления" жидких или газообРазных горючи Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке приборов для измерения давления жидких или газообразных горючих сред. Важнейшим требованием, предъявляемым к таким приборам, ьвляется пожаровз;. рывобезопасность, которая обусловлена в основном разгерметизацией приемной полости и утечкой измеряемой среды. Наиболее слабым местом в датчиках давления, где может образоваться течь, является чувствительный элемент - мембрана, сильфон, трубка, которые имеют определенный ресурс, В зависимости от структуры материала, технологИи изготовления и их возможных. контролируемых и неконтролируемых отклонений и условий эксплуатации, в частности, действий пульсаций, гидроударов и других факторов, фактический ресурс упругого чувствительного элемента может быть значительно меньше ожидаемого расчетного. и позволяет повысить быстродейстпри сигнализации о разрыве иэмериьной мембраны, Датчик содержит брану 2, связанную с электрическим бразователем 4, и дополнительную брану 8, имеющую дроссельное отвер и связанную с электрическими конами 11. При аварийном разрыве браны 2 рабочая среда дросселируеттверстием 9 и создает перепад давлена дополнительной мембране 8, рая, прогибаясь, замыкает контакты игнализатора. 1 ил. Жпредохранения прибора от разрушения при действии пульсаций и гидроуда ров на вход датчика устанавливают демпфирующее устройство - дюзу. При этом сопротивление дюзы должно быть выбрано таким, чтобы обеспечивалось необходимое быстродействие, Дюза также играет роль. ограничителя расхода при разрушении или разгерметизации приемного узла. Однако во многих случаях при разгерметизации прибора утечка через дюзу недопустимо велика и может вызвать авварийную ситуацию, а обнаружить ее можно только при регламентных работах.Известен манометр, предназначенный для работы при пульсациях измеряемого давления, в котором предусмотрена герметичная камера с демпфирующей жидкостью и клапаном, Клапан срабатывает при превышении давления выше определенной величины, что может возникнуть при разрыве чувствительного элемента.Конструкция такого прибора позволяет при разрыве чувствительного элементапредотвратить вытекание измеряемой среды наружу и отводить ее в специальную камеру. Однако она не обеспечивает пожаробезопасности. Кроме того, в приборе должна быть предусмотрена специальная камера, необходимо обеспечить ее объем, прочностные характеристики и т. д. Такой прибор также не содержит устройства, сигнализирующего о разрушении чувствительного элемента.Известен датчик избыточного давления, в которой для исключения попадания рабочей среды в окружающее пространство при разрушении чувствительного элемента введена дополнительная камера соединения со статической полостью датчика через дроссель. В этой камере расположен сильфон, внутренняя полость которого соединена со статической полостью, а подвижное дно образует с корпусом клапан канала, соединяющего промежуточную камеру датчика с окружающим пространством. С дном силь- фона кинематически связан переключатель, размыкающий контакт которого включен в цепь питания электрического преобразователя, а замыкающий - в цепь сигнальной лампы, В такой конструкции датчика обеспечивается сигнал о разрушении мембраны, сигнал на отключение подачи измеряемой среды и перекрытие клапаном канала, связывающего статическую полость с окружающим пространством.Недостатком такой конструкции является ее сложность, В корпусе датчика предусмотрен дополнительный объем, увеличивающий массу и габариты датчика, Кроме того, наличие сильфона делает прибор невиброустойчивым, а следовательно, ограничивает его применение,Цель изобретения - повышение бйстродействия срабатывания при сигнализации о разрыве мембраны.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом датчике, содержащем корпус со штуцером, мембранный чувствительный элемент, разделяющий корпус на динамическую и статическую полости, дополнительный упругий элемент, размещенный в статической полости, связанный с электрическими контактами, электрический преобразователь перемещения мембранного чувствительного элемента и крышку с отверстием, сообщающим статическую полость с окружающей средой, дополнительный упругий элемент выполнен в виде мембраны с дроссельным отверстием, жесткость которой меньше жесткости мембранного чувствительного элемента, а в штуцер введена дюза, при этом диаметр дроссельного отверстия меньше диаметрадюзи и больше диаметра отверстия крышки.На чертеже приведена конструктивнаясхема предлагаемого датчика.5 В корпусе 1 защемлена рабочаямембрана 2. Жесткий центр 3 мембраны 2 контактирует с подвижным элементом электрического преобразователя 4. Вкачестве электрического преобразователя10 могут быть использованы контактный сигнализатор, бесконтактный индуктивный, емкостный, тензорезисторнцй или другиепреобразователи,В корпусе 1 установлена дюза 5 (ввер 15 нут демпфер), имеющая диаметр б 1. На корпусе 1 с помощью кольца б и крышки 7защемлена вспомогательная мембрана 8,имеющая отверстие 9 диаметром б 2. Мембраны 2 и 8 и кольцо 6 образуют полость 10.20 Жесткий центр мембраны 8 взаимодействуетс подвижным контактом 11 сигнализатора. В крышке 7 выполнено отверстие 12диаметром бз. При этом диаметры дюзы,отверстий в мембране 8 и крышке 7 находят 25 ся в соотношениях бзб 2 б 1,Крышка 7 и мембрана 8 образуют полость 13. Вспомогательная мембрана 8 имеет жесткость, меньшую жесткости рабочеймембраны 2 и рассчитана на перемещение30 менее 0,2 мм при давлении, меньшем, чемразрушающее давление крышки 7, Токоподводящие провода.от контактов сигнализатора и электрического преобразователяподводятся к вилкам 14 и 15 электрического35 разъема (на чертеже показаны схематически).Работа датчика заключается в следующем,Измеряемое давление через штуцер по 40 ступает в динамическую полость и воздействует на мембрану 2. Деформациямембраны 2 передается электрическомупреобразователю 4, выходной сигнал которого изменяется пропорционально измеря 45 емомудавлению, Контакт 11 разомкнут. Приэтом дюза 5 служит для демпфированияпульсаций давления и защиты рабочей мембраны от воздействия гидропневмоударов.При разрушении мембраны 2 измеряе 50 мая среда поступает в полость 10 и за счетразности гидравлических Сойротивлениясоздается перепад давлений, воздействующий на дополнительную мембрану 8. Отверстие 9 в мембране 8 и отверстие 12 в крышке 55 7 и соотношения между ними и между жес ткостями мембран (жесткость вспомогательной мембраны меньше, чем жесткость основной) обеспечивают. перемещение жесткого центра мембраны 8, которое приводит к замыканию контактов 11, обеспечивающих1719945 Составитель О. ПалевРедактор И, Касарда Техред М.Моргентал Корректор Н. Рев аказ 766 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5 НТ СССР Производственно издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101 сигнал на перекрытие топлива, индикацию аварийного состояния системы и защиту: крышки 7 от разрушения давлением в поло-, сти 13.Таким образом, введение вспомога тельной мембраны меньшей жесткости, чем жесткость основной мембраны, с калиброванным отверстием, диаметр которого меньше диаметра дезы, но больше диаметра отверстия, выполненного в крышке, по зволяет современно обеспечить сигнал о разрыве рабочей мембраны .и аварийном состоянии системы более простым способом.Формула изобретения 15 Датчик давления, содержащий корпус со штуцером, мембранный чувствительный элемент, разделяющий кррпус на динамическую и статическую полости, дополнительный упругий элемент, размещенный в статической полости, связанный с электрическими контактами, электрический преобразователь перемещения мембранного чувствительного элемента и крышку с отверстием, сообщающим статическую полость с окружающей средой,отл ич а ю щ ий с я тем, что,с целью повышения быстро-, действия срабатывания при сигнализации о разрыве мембраны, в нем дополнительный упругий элемент выполнен в виде мембраны с дроссельным отверстием, жесткость которой Йеньше жесткости мембранного чувствительногоэлемента, а в штуцер введена дюза, при этом диаметр дроссельного ог верстия меньше диаметра дюзы и больше диаметра отверстия крышки,