Разделительное устройство для датчиков давления высокотемпературных сред

.19/06, 1978.тельство СССР19/06, 1980 ныи коэ ицие емперату бъемного иала вст емперату бъемного кала кор я матерасшир вни, ный ко расшир уса. эффициентения матеГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСИОМУ СВИДЕТ(71) Государственныйго Красного Знамени нвательский институт ткого приборостроения(54)(57) 1, РАЗДЕЛИВО ДЛЯ ДАТЧИКОВ ДАПЕРАТУРНЫХ СРЕД, со ТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВЛЕНИЯ ВЫСОКОТЕМдержащее корпус с полостью заполненной передающей/жидкостью, и упругий разделитель сред, установленный в корпусе, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности преобразования и технико-эксплуатационных ха рактеристик, оно снабжено вставкой, размещенной в полости корпуса с осе вым зазором с образующей, причем температурные коэффициенты объемног расширения вставки и корпуса выбраны из соотношения2. Разделительное устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вставка выполнена цилиндрической и подпружинена с двух сторон,3. Разделительное устройство пои, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что в нем вставка изготовлена изматериала, плотность которого равнаили близка плотности передающейжидкости. 10830814. Разделительное устройство поп, 1, отличающееся тем, что в нем, во вставке,выполнена по крайней мере одна герметичная полость, заполненная средой с плотностью, меньшей чем плотность передающей жидкости.5. Разделительное устройство пои. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем вставка выполнена составной из нескольких, по крайней мере из двух, отдельных элементов.1Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам, применяемым при измерении давления, например, расплавов пластмассы и других высокотемпературных сред, в том числе агрессивных и абразивных, когда необходимо предотвратить проникновение измеряемой среды в измерительный прибор.Известен датчик давления, содержаО щий разделительное устройство, выполненное в виде корпуса с разделительной мембраной, внутренняя полость которого заполнена передающей ящцкостью, и термоманометрическое устройство для компенсации температурной погрешности при передаче давления через разделительное устройство11.Недостатком устройства является повышенная сложность конструкции,что ограничивает область применения.Известен датчик давления расплава полимера, содержащий разделительное устройство, выполненное в виде корпу. са (патрубка) с разделительной мембраной, внутренняя полость которого заполнена передающей средой, причем внутренняя часть полости корпуса с разделительной мембраной, находящаяся в области высоких температур, выполнена с капилляром, который заполнен легкоплавким материалом (сплавом металлов 121.Недостатками известного устройства являются температурная погрешность 35гУ вносимая разделительной мембраной, связанная с температурными изменениями объема передающей жидкости, дина 2мическая погрешность из-за большогогидравлического сопротивления узкого проходного сечения капилляра ималый срок службы разделительной мембраны, так как последняя выбираетсямалой жесткости и, следовательно,малой толщины.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является разделительное устройство для манометрических приборов, содержащее корпусс разделительным упругим элементомв виде сильфона, внутренняя полостькоторого заполнена передающей жидкостью 31.Недостатком устройства являетсятемпературная погрешность, вносимаяразделительным упругим элементом изза изменения его положения при передаче давления, связанная с температурными изменениями объема передаю,щей жидкости.Цель изобретения - повышение точности преобразования давления путемстабилизации положения упругогоразделителя сред и повышение техникоэксплуатационных характеристик устройства надежности, срока службы,технологичности) .Поставленная цель достигаетсятем, что разделительное устройстводля датчиков давления высокотемпера- турных сред, содержащее корпус сполостью, заполненной передающейжидкостью, и упругий разделительсред, снабжено вставкой, размещеннойв полости корпуса с осевым зазоромпо образующей, причем температурные1083 В к 3коэффициенты объемного расширения, вставки и корпуса выбраны из соотно- шения 081решность, связанную с тепловым расширением передающей жидкости. Полная компенсация температурной погрешности осуществляется при обеспечении зависимости1 О 30 гдеи р - соответственно темпее гкратурные коэффициентыобъемного расширенияматериала вставки икорпуса.При этом вставка может быть выполнена цилиндрической и подпружинена с двух сторон.Вставка изготовлена из материала, плотность которого равна или близка плотности передающей жидкости.15Во вставке может быть выполнена по крайней мере одна герметичная полость, заполненная средой с плотностью, меньшей чем плотность передающей среды.Кроме того, вставка может быть выполнена составной иэ нескольких, по крайней мере из двух, отдельных элементов.На фиг. 1 изображено устройство,25 общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.Разделительное устройство состоит из корпуса 1, упругого разделителя 2. Передающей жидкостью заполнена внутренняя полость корпуса 1.Вставки 4 и 5 размещены в полости корпуса 1 с осевым зазором по образующей и подпружинены к корпусу пружинами 6. Отверстие 7 служит для подсоеди- З 5 нения датчика давления или уровня жидкости. Вставки 4 и 5 выполнены с пазом 8 для дополнительного перетекания жидкости помимо осевого зазора между корпусом 1 и вставка О ми 4 и 5.Разделительное устройство работает следующим образом.Под воздействием измеряемого давления упругий разделитель 2 сред 45 1 прогибается и через передающую жидкость 3 передает измеряемое давление в полость отверстия 7, к которому подсоединен датчик давления.Повышение температуры вызывает уве личение объема передающей жидкости 3, и тепловое расширение материалов корпуса 1 и вставок 4 и 5, при этом температурный коэффициент объемного расширения вставки рб выбирается меньше 55 температурного коэффициента объемного расширения корпуса, что позволяет уменьшить температурную погьЧ, =дЧ - йМгде дЧ, ьЧ дЧВ - соответственноизменение объемов жидкости,корпуса, вставок втемпературномдиапазоне.Изменение объемов определяется выражениямиьч: р т,ОдЧ .4 р дТОдЧВ=ЧВ Р дВ 8, Вгде Ч , ЧК , Ч - соответственно наО о Воначальные объемыжидкости, внутренней полости корпуса, вставокпри нормальнойтемпературе;р, ,- температурныекоэффициентыобъемного расширения жидкости;корпуса, вставок.Решая вышеприведенные выражения с учетом выражения Ч = Ч - ЧВфо ко Во ф имеем расчетное выражение для условий термокомпенсацииЖ ВКо РВО жДля повышения быстродействия, нат дежности работы вставки 4 и 5 выполнены подпружиненными пружинами 6 к корпусу 1, а для повышения технологичности при изготовлении и при обеспечении условий термокомпенсации вставки 4 и 5 могут быть выполнены составными иэ нескольких, по крайней мере из двух, отдельных элементов, в том числе в виде цилиндрических и сферических элементов, вставка может быть изготовлена иэ материала, плотность которого равна или близка плотности передающей жидкости, во вставке может быть выполнена по крайней мере одна герметичная полость, которая заполнена средой с плотностью, меньшей чем плотность передающей жидкости.1083081Составитель И.Панфилов РедактоР С.Юско ТехРед И.Метелева КоРРектоР С.ШекмаР Заказ 1732/37 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4