Пневматический преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 Ь 7 ЯБРЕТЕ гуюпооссе а юс ью поГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Горьковский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. А.А.Жданова (53) 531,787(088,8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 596907,кл. С 05 В 1/11, 1977.2, Авторское свидетельство СССР У 763702, кл. С 01 Ь 7/02, 1978 (прототип).(54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий расположенные в корпусе первую упругую мембрану, об разующую с торцевой стенкой корпуса,ЯО 1167457 приемную полость, вторую упругуюмембрану с соплом, образующую в корпусе две полости, одна из которыхсоединена каналом с индикатором ичерез дроссель - с линией питания,а другая соединена дренажным каналом с атмосферой, и третью упрумембрану, образующую в корпуселость, соединенную каналом дрлем не линии питания, о т л и чщ и й с я тем, что, с цел в ения чувствительности, в немвторая упругая мембрана с сопломразмещена в корпусе между первойи третьей упругими мембранами,центры которых образуют с входными выходным торцамн сопла дросселисопло - заслонка.Изобретение относится к устройствам контроля и регулирования и можетбыть использовано для измеренияусилий, перемещений или давлений,в частности для контроля герметичности иэделий манометрическйж методами.Известен пневматический преобразователь, содержаЩий корпус с выходным каналом, упругий чувствительныйэлемент, сопло, установленное на упругой мембране, камера между которойи корпусом соединена с выходным каналом преобразователя и через дроссель - с каналом питания 1,Однако известный преобразовательобладает недостаточной чувстрительностью в связи с тем, что. струя воздуха, выходящая из сопла, оказываетсиловое давление на чувствительнуюмембрану, и необходимо преодолениеэтого воздействия усилием со стороныконтролируемого параметра. Кроме того, механический контакт мембраны ссоплом после его закрытия вызывает 25необходимость использовать дляизготовления мембраны относительножесткие материалы.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является 30пневматический преобразователь, содержащий установленный в корпусеупругий чувствительный элемент, образующий камеру контролируемого параметра, сопло, укрепленное на упругой З 5мембране, камера между которой икорпусом соединена с индикатором ичерез дроссель - с каналом питания,и дополнительную мембрану, являющуюся заслонкой сопла и стенкой полости, сообщенной с камерой между упругой мембраной и корпусом 23. Однако этот преобразователь также характеризуется недостаточной 45 чувствительностью, вызванной действием струи воздуха, выходящего из, сопла, на дополнительную мембрану и через толкатель на чувствительную мембрану. Кроме того, наличие жест кого центра, толкателя и других деталей, жестко связанных с ними, утяжеляют чувствительную мембрану, что сказывается на чувствительности преобразователя, и усложняет его 55 в конструктивном отношении.Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя,Указанная цель достигается тем, что в пневматическом преобразователе, содержащем расположенные в корпусе первую упругую мембрану, образующую с торцовой стенкой корпуса приемную полость, вторую упругую мембрану с соплом, образующую в корпусе две полости, одна из которых соединена каналом с индикатором и через дроссель - с линией питания, а другая соединена дренажным каналом с атмосферой, и третью упругую мембрану, образующую в корпусе полость, соединенную каналом с дросселем на линии питания, вторая упругая мембрана с соплом размещена в корпусе между первой и третьей упругими мембранами, центры которых образуют с входными и выходными торцами сопла дроссели сопло - заслонка.На чертеже изображена схема пневматического преобразователя.Преобразователь состоит из корпуса 1, первой упругой мембраны 2, образующую приемную полость 3 для контролируемого параметра, второй упругой мембраны 4 и с соплом 5, полость 6 между которой и корпусом 1 соединена с индикатором 7 и через дроссель 8 - с каналом 9 питания, третьей упругой мембраны 10, являющейся заслонкой сопла 5 и одновременно стенкой полости 11, сообщенной с полостью 6 и дросселем 8. Первая упругая мембрана размещена в полости, 6, т.е. со стороны подачи питающего воздуха к соплу 5, выполнена подвижной относительно упругой мембраны 4 и сообщена с источником контроли-; руемого давления, например, с испытательной разъемной камерой 12, в которой помещено контролируемое на герметичность изделие 13. С помощью пневмопривода 14 производятся подъем и опускание подвижной части камеры 12 и ее герметизация. С помощью клапана 15 полость 6 сообщается с каналом 9 питания или с атмосферой, а с помощью клапана 16 рабочая полость пневмопривода 14 сообщается с источником 17 сжатого воздуха или с атмосферой. Мембрана 10 относительно сопла 5 тоже выполнена подвижной, что позволяет обеспечить настройку преобразователя, Управление всеми клапанами производится от командного блока 18, Канал 9 питания преобразователя соединен с источником 17сжатого воздуха через стабилизатор19 расхода и задатчика 20 давления .сжатого воздуха. Для облегчения мембраны 4 сопло 5 выполнено в видеотверстия в этой мембране. Полость 520 между мембранами 4 и 10 дренажнымиканалами 21 сообщена с атмосферой.Преобразователь работает следующим образом.При отсуствии утечки газа из 1 Оконтролируемого изделия 13, в которое после герметизации камеры 12 онподается под испытательным давлением,воздух через сопло 5, полость 20и каналы 21 свободно выходят в атмосферу, при этом давление в камере6, регистрируемое индикатором 7,минимальное. При повышении давленияв полости 3 контролируемого параметра происходит деформация мембраны 2, 20уменьшение зазора между ней и мембраной 4 с соплом 5 и увеличение давления в полости 6 и в сообщенной с нейполости 11. Последнее обстоятельствозаставляет мембраны 4 и 10 деформиро ваться в направлении друг к другу,что дополнительно увеличивает сопротивление истечению воздуха черезсопло 5 и каналы 21 в атмосферу, идавление в полости 6 и в полости 11 ЗОувеличивается. Описанный процессносит релейный характер, и оченьбыстро сопло 5 закрывается мембраной10.Таким образом, небольшие воздейст-вия контролируемого параметра намембрану 2 приводят к лавинообразно"му увеличению давления в полости 6,,которое регистрируется индикатором 7.Полость 11 является при этом как 4 Обы полостью глубокой обратной положительной связи,Исключение силового воздействияструи воздуха на чувствительнуюмембрану 2, повышенная реакция мембраны 10 и упрощение преобразователя стало возможным благодаря размещению мембраны 4 с соплом между мембранами 2 и 10, центры которых образуют с входным и выходным торцами 5 О сопла дроссели сопло - заслонка.После закрытия сопла 5, когда давление в полости 6 увеличится до давления, определяемого задатчиком 20,мембрана 2 этим давлением должнабыла бы поджаться к внутренней стенке полости 3, при этом многократноеподжатие мембраны 2 приведет к из-.менению ее упругих свойств или к выходу из,строя,Для исключения этих явлений приодновременном увеличении чувствительности преобразователя за счетвыбора чувствительной мембраны 2из как можно более "мягкого" материала в полость 3 целесообразно поместить тело из открыто-пористогоматериала, по форме повторяющее полость 3, например поролона или полиуретана. При этом давление из камеры 12 беспрепятственно передаетсяна чувствительную мембрану 2, а увеличение давления в полости 6 не вызывает обратной деформации мембраны 2.При уменьшении величины контролируемого параметра сопло 5 остается,закрытым дополнительной мембраной10. Для приведения преобразователяв исходное состояние или отрывамембраны 4 и 10 друг от друга после вскрытия камеры 12 необходимос командного блока 18 подать стнална клапан 15 для перекрытия канала9 и сообщения камеры 6 и полости 11с атмосферой, что приводит преобразователь в первоначальное состояние.В других случаях для обеспечения отрыва мембран 4 и 10 друг от другаможно осуществлять прерывистое питание преобразователя от генераторапневмоимпульсов. Технико-экономический эффект от использования изобретения состоит в увеличении чувствительности преобразователя, что позволяет регистрировать более малые изменения контро" лируемого параметра - силы, давления, перемещения, урания и я1167457 20 Составитель И.НевскийРедактор Е.Копча Техред С,Мигунова Коррек оэман Заказ 4425/40ВН 113035 Филиал ППП "Патент", г. Ужгоро роектная,раж 897 ПИ Государст о делам изо осква, ЖПодписноеенного комитета СССРретений и открытийРаушская наб., д 4