Реле давления

ЛН 0 1 Ъ.а АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЭОБРЕТЮИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ к двтмсному сюВВ 1 ВъстВм(71) Отделение М 1 Томского. орденаОктябрьской Революции и орденаТрудового Красного Знамени политех"нического института им. С.М.Кирова(56) 1, Авторское свидетельство СССРР 498637, кл. Н 01 Н 35/34, 1974.2. Авторское свидетельство СССР836694, кл. Н 01 Н 35/34, 1979,(54(57) РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ, содержащеекорпус с каналом для подвода среды,разделительную мембрану с жестким,центром, который размещен напротив канала для подвода среды, и электромеханический колебательный механизм, включающий в себя пьезоэлемент, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности к динамическому напору среды и расширения области его применения, электромеханический колебательный механизм снабжен стержневым концентратором, в качестве канала дпя подвода среды использовано сопло, а жест- , кий центр разделительной Йеибранысо стороны, обращенной к соплу, выполнен вогнутым с вертикальной отбортовкой, при этом стержень концентратора имеет возможность взаимо- Е действия с жестким центром разделительной мембраны.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использо-. вано для контроля наличия протока жидкости или газа заданного расхода.Известно реле давления, содержащее корпус, чувствительный элемент в виде плоской мембраны, биморфный пьезоэлемент, подключенный к выходному каналу 1 .Такое устройство обладает невысокой чувствительностью, недостаточной надежностью и сложной конструкцией.Наиболее близким к изобретению является реле давления, содержащее корпус с каналом для подвода среды, 15 разделительную мембрану с жестким центром, который размещен напротив канала для подвода среды и электромеханический колебательный механизм, включающий в себя пьезоэлемент 2 . Таким образом, конструкция становится более чувствительной к динамическому напору и менее чувствительной к статическому.Жесткий центр б с одной стороны выполнен плоским для контакта со стержнем концентратора, а с другой сторонывогнутым с вертикальной отбортовкой, назначение которой аккумулировать энергию струи и предохранять мембрану от механических повреждений. диаметр вогнутой части и ее расстояние до сопла зависят от диаметра струи, который, в свою очередь, зависит от диаметра сопла,Однако чувствительность (мо. мент срабатывания) известного устройства целиком зависит от чувствительности разделительной мембраны, которая, в свою очередь, зависит от упругой характеристики (жесткости) мембраны. Величина обратная жесткости называется чувствительностью мембраны, которая показывает З 0 отношение перемещения жесткого центра к вызвавшему его бесконечно ма-лому изменению усилия, приложенному к жесткому центру извне. Известная мембрана допускает очень малые 35 перемещения жесткого центра, т,е. обладает большой жесткостью независимо от материала, из которого онач изготовлена. Так, если плоская мембрана изготовлена из металла, . 40 то это приводит к потере чувствительности за счет ее большой. жесткости, если из эластичного материала (рези" на, резино-тканевые материала и т.п,), то в процессе эксплуатации происходит "старение" материала, что приводит к дополнительному увеличению жесткости мембраны.и, следовательно, также к уменьшению чувстви" тельности. Кроме того, известная конструкция не позволяет достаточно точно фиксировать проток жидкости или газа. Полный напор потока определяется суммой статического и динамического напоров и для определенных условий является величиной постоян ной. Конструкция реагирует на полный напор, преимущественно состоящий из статического напора, так как она не содержит конструктивных элементов, преобразующих статический 60 напор в динамический, а также элементов, аккумулирующих энергию динамического напора струи, что су" жает область применения известной конструкции. 65 Цель изобретения - повышениечувствительности устройства к дина- .мическому напору среды и расширение области его применения.Укаэанная цель достигается тем,что в реле давления, содержащемкорпус с каналом для подвода среды,разделительную мембрану с жесткимцентром,.который размещен напротивканала для подвода среды, и электромеханический колебательный механизм, включающий в себя пьезоэлемент,электромеханический колебательныймеханизм снабжен стержневым концентратором, в качестве канала дляподвода среды использовано сопло,а жесткий центр разделительноймембраны со стороны, обращеннойк соплу, выполнен вогнутым с вертикальной отбортовкой, при этомстержень концентратора имеет возможность взаимодействия с жесткимцентром разделительной мембраны.На фиг, 1 представлена принципиальная схема конструкции реледавления; на фиг. 2 - график зависимости упругости разделительноймембраны от хода.Конструкция состоит из корпуса 1,в который вставлено сопло 2, электромеханического колебательногомеханизма, состоящего из пьезоэлемента 3 и концентратора 4 со стержнем, из разделительной мембраны 5с ж 9 естким центром б.Разделительная мембрана 5 конструктивно оформлена таким образом, что ее коэффициент с = ;ов пределах необходимого рабочегохода жесткого центра очень мал(фиг, 2) .Для достижения этой цели приконструировании разделительноймембраны предельно уменьшены ееосновные размеры и увеличена глубина гофра.В связи с этим упругое усилие Рр,возникающее при рабочем ходе жесткого центра пренебрежимо мало посравнению с динамическим усилием,развиваемым струей,Вес жесткого центра выбирается из условия его равенства динамической силе, развиваемой струей, кото" рая, например, определяется по формулегИ=,где- плотность протекающейсреды,Ц - расход;Я -. площадь поперечного сечения струи.Вежду верхним плоским диском жесткого центра и свободным концом концентратора конструктивно предусматривается зазор 8, от величины которого зависит рабочий ход жесткого центра.Устройство работает следующим образом.При прохождении потока жидкости или газа через сопло происходит формирование потока в струю и преобразование большей доли .статистического напора в динамический. В результатевзаимодействия струи с вогнутой частью жесткого центра разделительноймембраны возникает динамическое уси"лие. Если зто усилие меньше веса 5 жесткого центра, то последний остается неподвижным. При равенстве этихвеличин жесткий центр начнет движение вверх под действием силы упругости У мембраны (фиг. 2) до контак та со стержнем концентратора. В момент контактирования происходит изменение характера колебаний динамической системы пьезоэлемент - концентратор, фиксируемое в цепи управ ления н сигнализации.За счет подбора веса жесткого. центра реле настраивается на задан.ный динамический напор, по которомусудят о величине расхода (грубаянастройка) . Точную регулировку можнопроизводить за счет изменения величины рабочего хода жесткого центра,Ферен 683 о комитета и открытий Раушская н ПодписноеСР Тираж 1 Государственног елам изобретений 5, Москва, Ж,Заказ 53,3/ ВН