Манометрический датчик-реле

(22) Заявлено 18.07.77 (21) 2507889/18- и РЙ -З 01 К 5/46 О 01 1. 19/1 присоединением заявк сударстаннннти нацнт СССР на делам изобретений и атнрктнй(71) Заявит Спе тьное конструкторское б о приборострое 54) МАНОМЕТРИЧЕСКИЙ ттАТЧИК-РЕ к области приатчикам - ебретение относитс с баллонь жидкос нителей рые изменяют свой зав 1 Г 11 мост 11 От том объемпоратуо н давлени боростроения, а именно к д р ле температуры и давления манометрического типа.Манометрические датчики-реле температуры и датчики-реле давления представляют собой наиболее распространенную в технике регулирования группу приборов и широко применяются для регулирования температуры и давления в системах отопления и кондиционирования воздуха, холодильной технике, на электро- тепловом оборудовании, в дизельной автоматике, пйевмооборудовании и в других отраслях промышленности. Они выпускают ся в массовом количестве по ГОСТ- 74 датчики-реле температуры и разности температур манометрические ГСП и по ГОСТ 14010-63 - датчики-реле давления и разности давлений ГСП.Конструкция всех манометрических датчиков-реле содержит упругий. чувствительный элемент в виде сильфона или мембранной коробки, который Восприниет давление среды в датчиках-реледа пения или давление термочувствительного наполнителя в датчиках-реле температуры. Перестановочное усилие упругогс элемента передается на рычажные 5механизмы, которые замыкают и размыкают контакты датчика-реле. Кроме упруьгого элемента на рычажные механизмывоздействуют возвратная пружина, которая настраивает параметры срабатьгвания Одатчике-реле и изменяет уставки сраба-тывания в пределах диапазона регулирования, определяемого шкалой датчика-реле. Изменение уставок, как правило, производится поворотом ручКи, связанной с 5кулачковым мехатптзмом задатчика в виде дисковых или торцовых кулачков,илив виде винтовых соединений. Патчики-реле температуры, кроме этого, содержат Осоединенные с упрутим элементом термот жидкостными, газов 11 ми паротными или другими типами напол690325лровация, Часто В условиях производст- Г Ва для повъгшения точности работы патцикя-пеле п 11 ибегяют к Вазоряковке элементов по группам и селективной сборке приборов, к инПвидуальцой подгонке ня каждый датчик-реле Определенных узлов и элементов и, наконец, к изготовлешпо всех элементов с повъпнеггной точностью.Все это повькнает трудоемкость изгото 10 аления и стоимость датчиков-реле, Для 3ры. Принцип действия датчиков-реле давления и температуры одинаков, Известцгдатчики-реле температуры, В которыхтемпература изменяет давление наполнители в термосистеме, и оно через упругий элемент воздейс.гвует на рычяжну"осистему и переключатель, преодолеваяусилие возвратной пружины задатчикя.Известны также датчики-реле, у которых нет возвратной гружины, а термосистема заполнена жидкостью, изменяю 1 цей свой объем при изменении темг 1 ературычто обеспечивает пропорциональныйход упругого элемента,В данных датчиках уставки срабатывания измеюдотся кулачковым механизмом,перемещающим упругий элемент и изменяющим расстояние между упругим элементом и переключателем1.Настройку известных датчиков-репепроизводят, как правило, на одной точкешкалы уставок винтом, обеспечивающимнеобходимое натяжение пружины или необходимое взаимное расположение уг.ру"Ьгого элемента и переключателя в патчикахф реле с жидкостным наполнителем.Все другие точки уставок обеспечиваются профилем кулачка, и срабатывание наэтих точ".ах не регулируется. Известньгедатчики-реле не обеспечивают точнссть30срабатывания на всем диапазоче шкалыуставок, так как точную настройку срабатывания производят на одной (об 1,1 чнона начальной) точке шкалы. Фактическаяже величина диапазона срабатываний отличается от шкалы потому, что эта величина зависит от многих параметров и точности изготовления всех элементов датчика-реле, Так, например, величина ди 40апазона и точность срабатывания датчика-реле на все. уставках зависит от жесткости упругого элемента и возвратнойпружины, от допусков на изготовлениепрофильного подъема кулачка, допусков45на размеры рьгчагов, от допусков н размеры термобаллона, а также от разбросаэффективной плошади упругого элемента.Все эти отклонения элементов от номинала приводят к тому, что при точной настрой 50ке начальной точки шкалы уставок ца кснечной точке шкалы получается разброссрабатывания, практически составляющий20% и более от величины шкалы уставок.Такая точность часто не удовлетворяет55требованиям регулирования и приходитсявместо простых и дешевых датчиков-релеприменять громоздкую и дорогостоящуюэлектронную или другую аппаратуру регуискщочеция перечисленных непостятк В и Обеспеченя необходимой тноси сряб - ."ЫВаНИЯ,ЦаТЧИКОВ-РЕг 1 Е НЯ ВСЕХ УСТЯВКаХ цяг 1113011 а ре 1 члирОВ 11 ния .1 р 11 большом раз бросе допусков ча все элементы датчика- репе достаточно вес 1",1 настройку че на одной,тОцке шкалыа на Всех точках, или по крайней мере на двух крайних точках шкалы так, чтобы можно было регулровать вели 1 ну пиапазона фактических срабатыВаинй ДатЧИКВ.-ПЕЛЕ И аотваИВать ЕГО ТОЧНО НЯ ТО ЗНАЧЕНИЕ, КОТОГ:ОЕ задано На ь 1 кале уст явок,)Пнакс у Бзвест 11 ых дат чиков-реле это невозможно, так как кулачковые механизмы имеют жестку.о конструкцию и наперед заданную Величину подъема кулачка, не позволяющую изменять этот годъем В необходимых пределах для того, чтобы комг 1 енсировать погре 1 ности Всех остапьн 1 цх элементов дат 1 ка.Известен также манометрический датчик-реле, содержащий двуплеций рычаг, ня одно плече которого воздействует упоугий чувствительный элемепт, а на другое - возвратная пружина. Плечо, 11 а которое воздействует возвратная пружина, выполнено Оаздвижным, то есть состоит из двух частей, зясталоренных винтом.На подвижной части плеча установлен винт регулровки натяжения пружины, с которым с;единена Возвратная пружина. Аналогцч 11 ь 1 е датчики настраивают ца точное срабатывание путем многократной подрегулировки, Зля этого датчик настраивают точно на начальной точке шкяль 1, затем переводят шкалу на конечную уставку и контролируют параметры срабатьгвация прибора на конечной точке шкалы.Если зти параметрь. отлчаются от значенй шкалы, ,то отворачивают столоряший винт и перемешают подвжну 1 О часть рьг 1 ага, увеличивая или уменьшая активное плечо. После этого завинчивают стопоряший пычяги Бинт и Вновь настряиВа - ют датчик на начальной точке шкапы, так как при изменении плеч первоначальная настройка изменилась. Затем вновь контролируют параметры срабатывания на30 конечной точке шкалы, и, если они невходят в допустимые пределы, то вновьизменяют активную длину плеча. Так псследовательно и неоднократно методомпроб настраивания датчика на начальнойточке шкалы, контролируя его срабатывание на конечной точке шкалы и изменяяактивную длину плеча, добиваются необходимой точности срабатывания приборана начальной и конечной уставках шка Олы 12,Однако однозначно невозможно определить, ца какую величину необходимоизменять активную длину плеча в рычажной счстеме, чтобы получить заданнуювеличину диапазона, поэтому приходитсяцеоднократно изменять длину плеча, стопорить и освобождать рычаги, контролировать параметры на начальной и конечной точках. Для этого используют термошкафы или жидкостные ванны с плавноизменяющейся температурой, что требуетдлительного времени и значительно повышает трудоемкость настройки. Эго недо 25пусгкмо в условиях массового поточногопроизводства с малым тактом потока.Кроме того, органы настройки расположены на подвижной системе рычагов, котораявесьма чувствительна к незначительнымвоздействиям, При настройке из-за воздействия на винты и на раздвигающийсярычаг обязательно возникают ложные срабетьгвания, что повышает трудоемкостьнастройки и вызывает необходимость неоднократно проверять параметры сраба 35тывания датчика на начальной и конечнойуставках шкалы после кажррй очереднойподнастройки, т.е. после вращения винтанатяжения пружины и после изменения40длины рычага и затягивания стопорящегоего винта. Все это снижает точность настройки срабатывания данного датчика-реле,Целью изобретения является повьпцение45точности настройки срабатывания манометрического датчика-реле и упрощение процесса настройки.Эта цель достигается тем, что в менометрическом датчике-реле, содержащемкорпус, упругий чувствительный элемент,связанный с переключателем контактовчерез рычаг, подпружиненный пружинойс регулировочным винтом, механизм настройки выполнен в виде шарнирно соеди 55ненных между собой в форме клина двухпланок, одна из которых установлена параллельно стенке корпуса с возможностьюпродольного смещения и снабжена ручкой,управления и регулировочньгм винтом, контактирующим со второй планкой, опирающейся на выступ дополнительного рычага, на свободном конце которого установлен регулировочцый винт пружины.После точной настройки одной началь-; ной точки шкалы уставок производят за счет изменения крутизны клина точную настройку конечной и, как следствие, всех промежуточных точек без изменения настройки первой точки, Это упрощает процесс настройки и повышает точность срабатывания датчика-реле на всех устевкахбез усложнения конструкции.На чертеже схематически изображен менометрическкй датчик-реле для контроля и регулирования температуры,Манометрический датчик-реле содержит упругий чувствительный элемент 1 с термобаллоном 2, воздействующий через рычаг 3 на переключатель 4 контактов. На рычаг 3 с другой стороны воздействует возвратная пружина 5, опирающая другим концом через регулировочный винт 6 на дополнительньгк рьгчаг 7 настройки. Рьгчаг упирается выступом 8 в наклонную гленку 9 механизма настройки, выполненного в виде клина, образованного из шарнирно соединенных планок 9 и 10 с регулировочным винтом 11 между ними. Планке 9 имеет регулируемый наклон, а планка 10 параллельна крышке корпуса 12 и опирается подвижно на выступы 13 и 14. Планка 10 связана с ручкой 15 изменения уставок и может перемешаться возвратно-поступательно, Таксй механизм может выполняться с ручкой, имеющей вращательное перемещение и связанной с кулачковым механизмом, преобразующим вращательное движение в поступательное. Начало шкалы уставок соответствует положению ручки 15, при котором выступ 8 упирается в планку 9 в точке 16, расположенной в месте сопряжения планок 9 и 10, и эта точка имеет неизменное по, высоте положецио. Конец шкалы уставок соответствует положению ручки 15, при которол выступ 8 опирается на планку 9 в точке 17, Настройку датчика-реле, напри.лер, на температуры срабатывания в соответствии с уставками на шкале производят следующим образом. Берут два термостата с фиксированной температурой среды. Г 1 ричем температура среды в первом термостате точно соответствует значению начальной точки шкалы датчика-реле а температура во второмтермостате - конечной точке шкалы. Термобаллон 2 погружают в первый термостат, а ручку 15 датчика-реле переводятна начальную уставку шкалы (положение,при котором выступ 8 опирается на планку 9 в точке 16). Далее винтом 6 изменяют усилие пружины 5 до моментасрабатывания датчика-реле. Этим обеспечивают точную настройку срабатыванияна начальной уставке. Затем переводят 1ручку 15 на конечную уставку шкалы(положение, при котором выступ 8 опирается на планку 9 в точке 17), а термобаллон 2 помешают во второй термостати винтом 11 изменяют величину подьемапланки 9 до момента срабатывания датчика-реле. Этим обеспечивают точнуюнастройку на конечной уставке шкалы, атакже на всех промежуточных уставках,так как они расположены между двулщ крайОними точками 16 и 17 наклонной планки9 на прямой линии с равномерным подъемом. При этом не изменяется настройкаи на первой точке 16, так как ее псло:- 25жение не меняется при изменении наклс.-на планки 9. Таким образом, без изме-нения температуры в термостатах и проверки фактических температур срабатыва=ния датчика-реле можно быстро и точноЗОпроизвести его настройку в соответствиисо шкалой уставок. При этом винты 6 и11 находятся на жестких элементах ипри их вращении не воздействуютна ры=чаг 3, связанный с гереключателем 4,поэтому ложных срабатываний дат щт,.а-ре 35ле не происходит.В лабораторных условиях экспериментальный датчик-репе температуры со шкао,лой уставок от 100 до 350 С был настроен по двум точкам в течете 3 минс использованием двух термостатов, имеоюших температуру 100 и 350 С. Госленастройки разброс срабатываний его навсех промежуточных уставках шкалы неопревышает +2 С. Аналогичные по шкальности приборы Т 32 для злектротепловогооборудования настраивают на термостатахс изменяемой температурой, При этодднастройка одного датчика длится от 50 до 80 мин ввиду затраты длительного времени на изменение температуры и контрочь фактических срабатываний прибора. После этого разброс срабатываний на различных точках шкалы, исключая точкионастройки, составляет +25 С, что официально допустимо и зарегистрировано в технических условиях. Длительность настройки датчиков-реле определяется лишь тем временем, которое необходимо для прогревания термобаллонов в термостатах с фиксированными температурами, а точность определяется точностью поддержания фиксированных температур в термостатах и аккуратностью оператора. Погрешности и разброс параметров элементов не уменьшают точности настройки,Ф ор мул а изобретенияМапометрический датчик-реле, содержащий корпус, упругий чувствительный элемепт, связанный с переключателем контактов через рычаг, подпружиненный пружиной с регулировочпыдл винтом, и механизм настройки, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности настройки срабатывания и упрощения процесса пастройки, в нем механизм настройки выполнен в виде шарнирно соединенных между собой в форме клина двух планок, одна из которых установлена параллельно стенке корпуса с возмо: - ностыо продольного смещения и снабжена ручкой управления и регулировочным вин= том, контактирующид со второй планкой, опирающейся на выступ дополнительного рычага, на свободном конце которого уста= новлен регулировочный винт пружины,Источники информации, принятые вовнидание при экспертизе1., Агейкин Д. И. и др. датчики контроля и регулирования. М., 1965,с. 820-825.2, Патент ФРГ % 1285043,кл. 21 с 40/05, 1969.690325 Составитель О. Полев Техред С. Мигай Корректор В, Сииипкаи Редактор О. Филиппова Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная 4 Заказ 5951/38 Тираж 766 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5