Датчик давления

Сфвэ Советски нСфциалистическнкРеспублик СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОР:К йд-ву.09 рстинвый камнтетСССРелен изобретенийи открытий Я 01 . 9 У(53) юллетень53.787 (088.8) ликования описания 30.О;81 ат 72) Авторы изобретени А. А, Ноельман"; В. Я. Базовой, С. В. Проценк и С. ф. Горяинов ское наладочное управление Тресташиловградуглеавтоматика" Ворошиловгр 7) Заяви НИЯ 54) ДАТЧИК ляет истивные ле с присоелинениент заявки(23) Приоритет 1Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике и может быть использовано для регистрации знакопеременных давлений широкого диапазона измерений в условиях низких, нормальных и высоких температур.Известен датчик давления, содержащий корпус, камеры охлаждения.и смазки, грузопоршневой узел, связанный с преобразователем перемещения в выходной сигнал.1 .Известен датчик даВления, содержащий корпус с камерой охлаждения, размещенные в ней гильзу и воспринимающий давление поршень, связанный че 1 рез сферическую опору и передаточный стержень с преобразователем перемещения в выходной сигнал 2 1.Известный датчик давления имеет ограниченные функциональные возможнос 20 ти, обладает недостаточно высокими метрологическими показателями так как в режиме динамических нагрузок (при резких перепадах давления в системе) снижается стабильность и требуемая точность измерений, кроме того конструкция датчика позвопользовать только тензорезиспреобразователи.Цель изобретения - повышение точности и стабильности измерений, а также обеспечение универсальности за счет применения съемных преобразователей различных типов.Поставленная цель достигается тем, что в датчик введена установленная в корпусе на конических опорах упругая балка переменного сечения, через которую сферический шарнир подт пружинен к корпусу, причем поршень и передаточный стержень связаны жестко.Передаточный стержень снабжен флант; цем со сферическим гнездом и крепежными отверстиями.На фиг. 1 представлен датчик дав ния, общий вид, разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1.В полом цилиндрическом корпуседатчика давления расположены камера 2 смазки и камера 3 охлаждения соштуцерами 4 и 5 для подвода и отвода охлаждающей жидкости. В центральную часть корпуса запрессована пустотелая мокрая гильза 6, сопряженная .с пустотелым плунжером 7, имеющим в своей верхней части сферический наконечник 8. Рабочие поверхности гильзы 6 и плунжера 7 образуют неуплотненную плунжерную пару с прецизионными сопрягаемыми деталями. Плунжер 7 сообщается с исследуемой средой посредством штуцера, которым снабжена нижняя часть корпуса 1 , На ша-. ровом наконечнике 8 плунжера 7 жестко закрепляется передаточный стержень/ 9, расположенный строго соосно с плунжерной парой. Концентричное расположение плунжера 7 и гильзы 6, входящих в состав грузопоршневого узла, непосредственно воспринимающего рабо чую нагрузку,.поддерживается универсальным сферическим шарниром, который включает шаровой наконечник 8 плунжера 7, обладающую большой гибкостью упругую балку 1 О переменного сечения, снабженную сферическим гнезд дом, расположенным в ее центральной ,части, и гайку-сухарь 11 со сферическим гнездом, позволяющую регулировать зазор. между соприкасаемыми поверхностями перечисленных вьппе деталей. Балка 10 в срединной части контактирует с двумя калиброванными пружинами сжатия"12 и 13, положение которых в корпусе 1 точно фиксируется относительно оси грузопоршневого узла посредством кольцевых пазов, выполненных соответственно в гайке 14 и крышке 15. При этом концы балки 10 свободно опираются на призмы, выполненные в виде клиновидных торцов 1 б и 17 (заостренных на клин) соответственно в корпусе 1 и его крьппке 15. Балка 10 и пружины 12 и 13 являются сменными деталями и образуют вместе взятые в приборе сбалансированную, упругую (комбинированную рессорную) систему, которая существенно снижает инерционность подвижных частей датчика давления в целом. Жвсткость указанных выше упругих элементов подбирается в зависимости от величины верхнего и нижнего пределов Измеряемого давления. Пустотелая гильза 6 снабжена расширяющейся к зоне нагрева тейловойтрубкой 18, а40 45 50 55 5 1 О 15 го 25 30 35 пустотелый плунжер,7 аналогичной, расширяющейся книзу, тепловой трубкой 19, усиливающих процесс теплопередачи от одного конца , расположенного непосредственно в зоне нагрева, к дру-. гому, удаленному от источника тепловой энергии. Корпус 20 съемного преобразующего устройства неподвижно закрепляется в крьппке 15 при помощи гайки 21.Во фланце 22 (Фиг. 2) передаточ-. ного стержня 9 выполнено сферическое гнездо 23, в котором с помощью сухаря-гайки 24 подвижно закреплен шаровой палец 21, снабженный крепежным резьбовым отверстием. Неподвижное звено 27 датчика преобразователя жестко закрепляется в его корпусе 20 (например, неподвижная пластина конденсатора в емкостном преобразователе, индуктивная катушка в электромагнитном преобразователе и т.п.), а исполнительное (подвижное) звено 28 съемного датчика (например, подвижная пластина конденсатора, сердечник из ферромагнитного сплава и т,п.) в случае его свободного (бесконтактного) перемещения соединяется с фланцем22 передаточного стержня 9 жестко с помощью резьбовых отверстий 26 или, шарнирно через шаровой палец 25 в слу чае его контактного (силового) взаимодействия с передаточным стержнем,Установленный в крышке 15 прибора съемный преобразователь в зависимости от его типа коммутируется с соответствующей регистрирующей аппаратурой (не показано). Датчик давления работает следующим образом,Нормальное рабочее положение прибора - вертикальное. Допускается незначительное отклоиение от вертикалив пределах 5-10 . Для менее точныхО,измерений возможна установка его влюбом положении пространства. Привозрастании изменяемого давленияплунжер 7 поднимается, прогибаябалку 10 вверх и одновременно сжимая пружину 13, и увелекает за собойпередаточный стержень 9, взаимодействующий посредством своего фланца 22или шарового пальца 25 с исполнительным звеном 28 съемного преобразователя. При отрицательном давлении плунжер 7 опускается, прогибая балку10 внизи сжимая пружину 12. Концыбалки 1 О при этом свободно перемеща5 8773 ются в опорно направляющих призмах 16и 17. В результате взаимодействия передаточного стержня 9 и исполнительного звена 28 преобразующего элемен та возникает электрический сигнал, 5 который поступает на соответствующее регистрирующее устройство. При регулировке зазора между опорными призмами 16 и 17 одновременно обеспечивается регулировка предварительного сжа О тия жесткости) сменных калиброванных пружин 12 и 13. Указанные пружины контактируют в процессе работы с бал" кой 10, обеспечивают динамическое и статическое равновесие и изохрон ность при перемещении подвижной системы звеньев прибора и позволяют зна-. чительно компенсировать неточности зазора между опорными призмами корпуса и кррщки. 20Устройство по настоящему изобрете-. нию обладает высокими метрологичес" кими характеристиками и универсальностью применения.25Формула изобретения1. Датчик давления, содержащий корпус с камерой охлаждения, разме 74щенные в ней гильзу и воспринимающий давление поршень, связанный через сферическую опору и передаточный стержень с преобразователем перемещения в выходной сигнал, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и стабильности измерений, в него введена установленная в корпусе на конических опорах упругая балка переменного сечения, через которую сферический шарнир подпружинен к корпусу, причем поршень и пе" редаточный стержень связаны жестко.2. Датчик давления по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения универсальности за счет применения съемных преобразователей различных типов, передаточный стержень снабжен фланцем со сферическим гнездом и крепежными отверстиямиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 617693, кл. 6 019/04, 30.12.76. 2. Авторское свидетельство СССР По заявке У 2502851, кл.6 О 1. 9/04,04.07,77(прототип).87374 28 Составитель 3. КрысаноКрупенина Техред Т.Маточка орректо еда Заказ 96 одписн П "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Фи 2/65 Тираж 9 НИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раумитета СССР ткрытийская иаб