Пневматический повторитель

Пневматический повторитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОВТОРИТЕЛЬ , содержащий корпус с соплом, выполненным в форме усеченного конуса, и мембрану , расположенную со стороны камеры входного давления, выходной канал подключен к камере между мембраной и соплом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения температурного диапазона повторителя, в нем мембрана выполнена из полиамида, а сопло выполнено с углом между образующими усеченного конуса в пределах 120-160°, с отношением внутреннего диаметра к наружному в пределах 0,3-0.5, и отношением высоты сопла к диаметру мембраны в пределах 0,023- 0,043. . (Л ю оо СП 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1023156

8(5D F 15 С 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2592961/18-24 (22) 21.03.78 (46) 15.06.83. Бюл. № 22 (72) С. А. Розе нцвейг, . В. Г. Жуков и

И. Л. Ермаков (53) 621-525 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 562673, кл. F 15 Q 3/04.

2. Авторское свидетельство СССР № 546473, кл. F 15 С 3/04, G 01 Н 7/08, 1976 (прототип). (54) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОВТОРИТЕЛЬ, содержащий корпус с соплом, выполненным в форме усеченного конуса, и мембрану, расположенную со стороны камеры входного давления, выходной канал подключен к камере между мембраной и соплом, отличающиася тем, что, с целью повышения точности и расширения температурного диапазона повторителя, в нем мембрана выполнена из полиамида, а сопло выполнено с углом между образующими усеченного конуса в пределах 120 — 160, с отношением внутреннего диаметра к наружному в пределах 0,3 — 0.5, и отношением высоты сопла к диаметру мембраны в пределах 0,023—

0,043.

1023156

Изобретение относится к элемен..;м пневмоавтоматики и может быть использовано в качестве датчика давления в системах автоматического управления, преимущественно химической промьппленности.

Известны мембраннь с у стройства для измерения давления в у"ловиях повышенных температур. Они содержат мембраны, изготовленные из металля например бериллия.

Однако эти датчики давления характери- 10 зуются недостаточной чувствительностью из-за жесткости металлических мембран.

Применение более эластичных мембран, например из резины и резинотканевых материалов (1), также не решает этой проблемы, так как в условиях, например, хими- 15 ческой промышленности в диапазоне температур от — 50 до + 180 С не удается сохранить стабильными эластичные свойства таких мембран.

Наиболее близким к предлагаемому является пневматический повторитель, который состоит из корпуса с соплом, выполненным в форме усеченного конуса, и чувствительной мембраны, расположенной со стороны наружного давления (2).

Недостатком этого повторителя является то, что он не обеспечивает достаточной точности измерения давления при температуре среды в диапазоне от — 50 до + 180 С.

Цель изобретения — повышение точности и расширение температурного диапазона повторителя. 30

Цель достигается тем, что в пневматическом повторителе, включающем корпус с соплом, выполненным в форме усеченного конуса, и чувствительную мембрану, расположенную со стороны наружного давления, выходной канал подключен к камере между З5 мембраной и соплом, мембрана выполнена из полиамида, а сопло выполнено с углом между образу;ощими усеченного конуса в пределах 120 — 160, с отношением внутреннего диаметра к наружному равным

0,3 — 0,5, и отношением высоты сопля к диа- 40 метру мембраны в пределах 0,023--0,043.

Чувствительная мембрана из полиамида не теряет своих упругих свойств при изменении температуры в диапазоне от — 50 до + 180 С, что позволяет повысить точность повторителя в этом диапазоне. К то- 45 му же применение полиамида в качестве материала мембраны позволяет изготавливать ее толщиной до нескольких десятков микрон, что также повышает чувствительность повторителя.

На получение хороших эксплуатационных параметров повторителя, как показывают исследования, большое влияние оказывают не только влияние упругой силы мембраны, ее веса, но и влияние геометрических размеров сопла. Выполнение сопла с указанными соотношениями геометрических размеров снижает вероятность повреждений мембраны, предотвращает уменьшение эффективной

:;оверхности мембраны со стороны выходного давления, что также приводит к повышению точности измерений.

На чертеже приведена схема пневматического повторителя.

Пневматический повторитель содержит корпус 1 с соплом 2, выполненным в форме усеченного конуса высотой К с углом между образующими усеченного конуса «а, наружным диаметром d сопла d, внутренним диаметром d, и чувствительную мембрану 3 диаметром D. Мембрана выполнена из полиамидной пленки.

Пневматический повторитель выполнен с соблюдением следующих соотношений между размерами элементов = 120 — 160« ;

h/Р= 0,023 — 0,043; d,/d =0,3 — 0,5.

Работает предлагаемый повторитель по принципу обычного повторителя давления.

Г1ри изменении наружного давления Р„мембрана 3 взаимодействует с соплом 2, то открывая, то закрывая его, тем самым изменяется выходное давление повторителя в камере Р,„, причем при увеличении Є— Р»> увеличивается, а при уменьшении Є— P уменьшается.

Влияние предлагаемых соотношений параметров исследовано экспериментально и может быть объяснено следующим образом. ЬР— погрешность измерения.

Наблюдаемое увеличение АР при os 120 связано с имеющим место изломом и надрывом полиамидной пленки в зоне сопла в режимах односторонней перегрузки со стороны наружного давления при отключении питания, а при к >160 — с уменьшением эффективной площади мембраны при касании отдельных участков мембраны поверхности конуса.

Оптимальным является также соотношение d, /d = 0,3 — 0,5. При отношении d, /d>

)0,5 увеличивается реакция сопла, а при отношении d,/d 0,3 увеличивается ход мембраны, что приводит к снижению точности измерений.

Для повышения точности измерения давления необходимо также, чтобы в предлагаемом пневмоповторителе отношение

h/D равнялось 0,023 — 0,043. При отношении

h/Р (0,023 происходит уменьшение эффективной поверхности мембраны за счет касания отдельных ее участков дна камеры 1, а при отношении 11/D > 0,043 происходит вытягивание и пластическая деформация пленки и мембраны при перегрузках со стороны наружного давления, что также приводит к повышению погрешности измерений. Исследования показывают, что указанные соотношения существенны для повышения точности пневмоповторителя с мембраной из полиамида.

Технико-экономические преимущества изобретения состоят в увеличении точности измерения давления жидкости или газа при изменении температуры в диапазоне от — 50 до + 180 C.

- 1023156

Составитель В. Фролов

Редактор Н. Киштулинец Техред И. Верес Корректор В. Вутяга

Заказ 4185/25 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП мПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование пневматического повторителя в качестве датчика давления в системе контроля количества жидких продуктов в специальных емкостях в химической промышленности позволяет более точно учитывать наличие и расход этих продуктов, способствует . повышению качества продукции и др.