Датчик давления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскидСоциалистическихРеспублик оо 943544(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 29.12.80 (21) 3225786/18-10 1,з 11 М. Кп.з 6 01 Ь 11/00 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретениИ и открытий(088. 8) Опубликовано 15,07.82, Бюллетень Мо 26 Дата опубликования описания 15,07. 82)Белорусский ордена Трудового Красного Знамени технологичесКийинститут им. С.М. Киров Б.:.ь -(71) Заявитель(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ Изобретение относится к измерительным приборам, в частности к датчикам давления.В процессе прессования разли 1 ных плитных материалов, в частности древесностружечных плит (ДСП), случается брак из-за расслоения плит после извлечения их из пресса. Расслоение происходит из-за того, что давление пресса было снято раньше, чем упалодавление газовой среды внутри плиты. Давление газовой среды внутри прессуемой плиты поднимается за счет газов, выделяющихся из связующего при нагреве, так как прессование ведется прио120-,220 С. Таким образом, для исключения брака требуется вести постоянный контроль давления газовой среды внутри каждой плиты. Такой контроль можно вести только путем внедрения в прессуемую плиту датчика давления. Однако, ввиду того, что извлечь датчик из готовой плиты невозможно, не разрушив последнюю датчик должен остаться в плите, при этом необходимо не изменить структуру, форму и прочность, внешний вид и обрабатываемость плиты. Ввиду этих требований размеры датчика должны быть соизмеримы с размерами частиц, из которых прессуется плита, а его жесткость и механическая прочность примерно равны жесткости и прочности частиц.Известны датчики давления, состоящие из стеклянных трубок, заполненных жидкостью, соединенных с объемом, в котором измеряется давление, с помощью шланга (1). Существенными недостатками такихдатчиков являются малый диапазон измеряемых давлений, громоздкость ихрупкость, что исключает их применение для измерения давления газовойсреды внутри каждого образца прессуемых материалов.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является манганиновый датчик давления, состоящийиз каркаса с намотанной на него манганиновой проволокой 2).Недостатки этого датчика - низкаячувствительность к небольшим, до 25 10 атм., давлениям, а также то, чтоон воспринимает не только давлениегазовой среды, но и давление прессуемых частиц, и изготавливается издеФицитного материала (манганиновой 30 проволоки).943544 При горячем прессовании прессуемая композиция нагревается до температуры, приближающейся к температуре плит пресса. Температура прессуемой композиции регистрируется термопарой 5. В процессе нагрева композиции нагревается и датчик, помещенный в нее. До температуры кипения жиДкости показания наружной 5 и внутренней 3 термопар одинаковы, так как слой пористого, пропитанного жидкостью, материала 4. тонок. При достижении температуры кипения жидкости в пористом материале 4, последняя начинает кипеть, а тврмопара 3 фиксирует температуру кипения. При дальнейшем повышении температуры композиции пока- зания наружной термопары 5 также растут, а показания термопары 3, при постоянном давлении, не изменяются. Если в процессе нагрева композиции из нее выделяется гаэ, то в ней поднимается давление, которое вызывает увеличение показаний термопары 3 до соответствующих температуре кипения жидкости при данном давленииВ этот момент показания термопары 5 соответствуют температуре нагрева композиции, которая значительно выше темпе ратуры кипения жидкости, насыщающей пористый слой 4.Таким образом, термопара 3 дает показания, являющиеся показателем давления газовой среды в процессе прессования.Предлагаемйй датчик давления может применяться при обработке техно" логических режимов горячего прессования различных материалов, например Фанеры, древесностружечных и древесноволокнистых плит, картона и др., что позволяет ускорить и удешевить исследования, а в производстве избавит от брака, связанного с расслоением,Формула изобретенияДатчик давления, содержащий чувствительный элемент о т л и ч а ю - щ и й с я тем., что, с целью повышения точности измерения давления газовой среды внутри прессуемого изделия, в нем чувствительный элемент вы 50 полнен в виде термопары, обернутой слоем пористого материала, насыщенного жидкостью, и помещенной в пласЗависимость температуры кипения от давления выражается Формулой.Т = То (1 + с(Р - Ро) ) ф . 5 где Т . температура кипения жидкости при нормальных условиях;с - коэффициент .пропорциональности, определенный длякаждой жидкости; 60Р - давление, при котором кипитжидкость;Р - давление при нормальных условияхДатчик работает следующим образом.65 тичную жидкостегазонепроницаемую,теплопроводную, химически нейтральную к материалу изделия оболочку, выполненную с отверстием, через котороевыведены провода термопары, причем на наружной поверхности оболочки закреплена вторая .териопара. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Измерения в промышленности,Справочник, ПОд. ред. П. Профса. ММеталлургияфф, 1980, с. 370-371. Цель изобретения - повышение точности измерения давления газовойсреды в процессе горячего.прессования внутри прессуемого иэделия.Указанная цель достигается тем,что в датчике, содержащем чувствитель 5ный элемент, последний выполнен в виде термопары, обернутой слоем пористого материала, например ткани, насыщенного жидкостью, например водой,и помещенной в пластичную, жидкосте Огаэонепроницаемую теплопроводную химически нейтральную к материалу изделия оболочку, например иэ фольги,выполненную с отверстиями, через которые введены провода термопары, при-)5чем на наружной поверхности оболочки закреплена вторая термопара.На чертеже изображен датчик, продольный разрез.Датчик состоит из оболочки 1,выполненной из пластичного, жидкостегазонепроницаемого, теплопроводного,химически нейтрального материала,так как она: должна легко смннаться,чтобы не изменять структуру плиты;не должна вступать в химическое взаимодействие с прессуемыми материалами, чтобы не изменить их свойства;должна проводить тепло, иначе изменятся условия, отверждения связующе"го окружающего датчик состава; недолжна пропускать пары и жидкость,которой пропитан пористый слой датчика. В оболочке 1 выполнено отверстие2, через которое внутренний объемдатчика сообщается с газовой средойплиты и через которое введены провода термопары 3, предохраняющие отверстие 2 от пережимания при прессо"вании. Внутри оболочки 1 расположенатермопара 3, обернутая слоем порнотого материала 4, насыщенного жидкостью. Пористый материал должен легкоменять Форму в соответствии с Формойф оболочки, получаемой при прессовании,и должен быть тонким, так как должен 45быстро нагреваться. На наружной поверхности оболочки 1 закреплена тер,мопара 5,Работа датчика осиована на свойстве жидкостей изменять температурукипения при изменении давления. 2. Там же, с. 382 (прототип).943544 Составитель й. СоколовскийТехред М. Рейвес Корректо Редактор Т. Парфенова каз 50 илиал ППП фПатентфф, г. Уигород, ул. Проектна ВНИИПИ Госу по делам3035, Москва раж 887арственного козобретений и оЖ, Раушская Подпи ономитета СССРкрытийнаб., д. 4/5 .