Датчик давления

Союз Советскик Социалистических Республик(61) Дополни (22) Заявлено сприсоедине льиое к авт. св2 150 1/18- 10 Госуд ствеииый комитетСССРам изобретенийи открытий 23) Приоритет - Опубликовано 231181.Б ио де юллетень Мо 43ния 23.11 В 1 3)У 31,78 оваиия апис Дата оп 2) Авторь изобрете анов Селезнев, В. Г. Щербин а,и Г.В. Куэнецо71) Заявите учно-исследовательский и экспериментальный институавтомобильного электрооборудования и автоприборов 54) ДАТЧИК ДАВЛЕН О е- ат авлен твляет астины ии пла яеес Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам конт-, роля давления в гидро- и пневмосистемах, преимущественно автомобилей.Известен датчик давления, содержащий мембранный узел, двухступенчатый рычажный механизм с двойной независимой регулировкой и реостат со щетками 11.1Однако в этом датчике, ввиду отсутствия узла сигнализации, не обеспечивается надежность контроля аварийного состояния, когда давление в контролируемой системе резко падает, а информация об этом со стороны 15 стрелочного прибора воспринимается не всегда своевременно. Укаэанный недостаток восполняется путем установки дополнительного датчика аварийного давления, работающего на конт рольнуб лампу или звуковой сигнал,Однако применение двух датчиков существенно удорожает контроль,повышает трудоемкость изготовления и монтажа двух приборов, а также их материалоемкость.Наиболее близким к предлагаемому является датчик давления, содержащий мембранный узел, двухступенчатый рычажный механизм, реостат со 30 щеткой и узел сигнализации в видепары контактов. При этом, в качестве подвижного контакта используетсящетка реостата, которая с этой цельювыполнена с продольным разрезом.Одна часть щетки работает на измерительный механизм, а другая в ,на сигналиэационное устройство. Неподвижным контактом служит изогнутая падуге металлическая упругая консольная пластина, закрепленная на стойке реостата и электрически изолированная от массы датчика. К упругой консольной пластине с помощьюпружинного крючка подводится напряжние от выводной клеммы на корпусе дчика. При нормальных давлениях щетка скользит.по обмотке реостата, а в случае резкого падения давления одна часть щетки заходит на упругую консольную пластину и соединяет ее с массой датчика, включая сигнальнуб цепь.Регулировка д ия срабатывания контактов осущес ся путем подгибки упругой пл При опускании или подниман стины изменяет" ся момент касани о щеткой, аследовательно, давление включения- выключения контактов 2).Недостатками известного датчика являются ненадежность и низкая точность срабатывания узла сигнализации, а также влияние его на работоспособность измерительного механизма, Не- .надежность срабатывания обуславливается подгаром контактных поверхностей и резким возрастанием трения, что может вызвать заедание щетки, а в отдельных случаях приваривание ее к упругой консольной пластине, а также ненадежность электрического контакта щетки с массой датчика осуществляемого через вращающуюся ось и шарнирное соединение с возвратной пружиной.Низкая точность обуславливается малой чувствительностью регулировки, осуществляемой путем подгибки Упру гой пластины, а также нечеткостью места контактирования соприкасаемых кривых поверхностей щетки и упругой пластины.Влияние узла сигнализации на работоспособность измерительного механизма выражается в создании подвижным контактом дополнительного трения, что увеличивает нагрузки на детали механизма и их износ, особенно обмотки реостата.ЗОЦель изобретения - повышение надежности, точности срабатывания и долговечности.Поставленная цель достигается тем, что в датчике давления, содержащем 35 корпус, в котором размещены основание,мембранный узел, связанный двухступенчатым рычажным механизмом с рЫчагом-качалкой и поводком со щетка ми, контактирующими с реостатом, и узел снгнализации, выполненный в виде контактной пары с подвижным контактом и неподвижным - в виде упругой консольной пластины, подвижный контакт закреплен на рычаге-качалке а консольная пластина закреплена на изоляционном элементе, установленном на основании.При разрывных контактах влияние их на работоспособность измерительного механизма минимально, так как при обычных рабочих давлениях контакты разомкнуты. Регулировка положения неподвижного контакта упругой консольной пластины путем введения 55 регулировочного элемента, например резьбового элемента, имеет повышенную чувствительность и позволяет обес печить узкие пределы по давлениюсрабатывания контактов. 60. На фиг. 1 изображен датчик, общий вид (частичный продольный разрез);на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - то же,частичный продольный разрез с показом узла сигнализации,Датчик содержит мембранный узел 1 двухступенчатый рычажный механизм 2реостат 3 со щетками 4 и узел сигнализации 5. Мембранный узел 1, в свою очередь, состоит из мембраны 6 с толкателем 7, штуцера 8 и основания 9, служащего одновременно основанием рычажного механизма 2, Основными конструктивными элементами рычажного механизма 2 являются рычаг-качалка 10, поводок 11 со щетками 4, реостат 3 и возвратная пружина 12. Качалка 10 крепится на двух цапфах 13, расположенных в стойках 14 основания 9. Поводок 11 вращается на неподвижной оси 15Для создания противодействующего момента в рычажном механизме 2 служит возвратная пружина 12, надетая на ось 15.Реостат 3 с помощью проводника 16 соединен с выводной клеммой 17 на корпусе 18 датчика.В конструкции рычажного механизма 2 предусмотрены две независимые регулировки: начального положения щетки и масштабная. Первая.осуществляется с помощью винта 19, закрепленного на качалке 10 и упирающегося в поводок 11, а вторая - путем поворота регулятора 20 с винтом 21 относительно оси 22. Винт 21 крепится на регуляторе 20 и нижним концом упирается в толкатель 7. При повороте регулятора 20 изменяется расстояние от винта 21 до оси вращения качалки 10, т.е. изменяется плечо на первой ступени рычажного передаточного механизма 2.Узел сигнализации (фиг. 3) крепится на основании 9 и состоит из неподвижного контакта 23 в виде упругой консольной пластины, токоведущей пластины 24, снабженной регулировочным винтом 25 подвижного контакта 26, закрепленного на качалке 10 и изоляционного элемента например кронштейна 27. На кронштейне 27 консольно закреплены упругая пластина и токоведущая пластина 24, к которым с помощью проводника 28 подводится напряжение от специальной выводной клеммы 29 на корпусе 18 датчика, Контактная упругая консольная пластина через контакт 26, качалку 10 и шинку 30 соединена с массой датчика. Работа датчика происходит следующим образомПрогиб мебраны 6 под действием измеряемого давления посредством толкателя 7 передается на качалку 10, вызывая поворот ее вокруг цапф 13. При этом качалка 10, упираясь в поводок 11, поворачивает его вместе со щетками 4 вокруг оси 15. Перемещение щеток 4 по реостату 3 вызывает изменение его сопротивления, что фиксируется стрелочным прибором (непоказан) путем соответствующего перемещения стрелки по шкале прибора.При нормальных давлениях контакты 23 и 26 узла сигнализации 5 разомкнуты, работает реостат 3 со стрелочным прибором. В случае резкого паде- ния давления рычаг качалки 10 рычажного механизма 2 опускается и замыкает контакты 23 и 26, включая электрическую цепь контрольной лампы или звукового сигнала.Регулировка давления срабатывания контактов осуществляется с помощью винта 25, Причем, помимо основного назначения винт 25 служит в качестве ограничителя колебаний упругой пластины, вызываемых вибрацией мест установки датчика, предохраняя, контрольную систему от ложных срабатываний.Применение в узле сигнализации 5 разрывных контактов 23 и 26 сводит до минимума их влияние на работоспособность измерительного механизма. При соответствующем подборе материала контактов можно получить стабильную и долговечную работу контакт ной пары, учитывая относительно небольшое число срабатываний за ресурс работы датчика. Испытания стендовые в течение 1 млн, срабатываний и частично эксплуатационные в объеме 100 тыс. км пробега показали надежность работы узла сигнализации и механизма в целом.Экономический эффект от замены на автомобилях двух отдельных датчиков одним с совмещенным механизмом, определяемый снижением трудоемкости и меньшей стоимостью одного датчика, и его меньшей материалоемкостью, упрощением монтажа, а также исключением переходника для крепления второго датчика или специального гнезда на двигателе, составляет более 150 тыс. рублей в год.30Формула изобретенияДатчик давления, содержащий корпус, в котором размещены основание,мембранный узел, связанный с двухступенчатым рычажным механизмом срычагом-качалкой и поводком со щетками, контактирующими с реостатом,и узел сигнализации, выполненный ввиде контактной пары с подвижным кон 20 тактом и неподвижным - в виде упругой консольной пластины, о т л ичающий с ятем, что, с цельюувеличения точности срабатывания,повышения надежности и долговечности, в нем .подвижный контакт закреплен на рычаге-качалке, а консольная пластина закреплена на изоляционном элементе, установленном на основании.30Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 146558, кл. С 01 1 9/02, 1961.2. Каталог фирмы фТае 9 ег,Франция, 1977, с. 15 (прототип) .883679 РиЗ Составитель О. Полев Техред А.Ач Корректор О, Билак Редактор П. Ортут оектная,з 10209/62 Тираж 910ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и о113035, Москва, Ж, Раушская лиап ППП Патент, г. Ужгород,Подписи отета СССРкрыт ийаб., д. 4/5