Устройство для регистрации давления

Устройство для регистрации давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

И 306ввЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СЭИДИТИЗЬСТВУ

< >815537

Сагыз Соватеиих

Сеаралистичесиик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 3l.05.79(21) 2772773/ р l с присоединением заявки М (23) йриоритет (51)М. Кл.

Q 0l l l9/08

QOi Ь 19/04 йвударвтвввв|Ф квнвтет

СССР вв делам кввбрвтвввй и еткрнтвй

Опубликована 23.03.83.. Бюллетень М ll (53) У,ц,К634 .787(088.8) Дата опубликования онисаиня26.03,8 4! (1 ь (72) Авторы изобретения

М. А. Ииченко и М. И. Маланвун ч (1

ИваноФранковсное спепиальное. конструк ое O -" (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в измерении и регистрапни давления.

Ижестно устройство для регистранни давлений, в котором чувствительный элемент связан с ищущим элементом

Недостатком известного устройства является низкая точность и стабильность показаний.

Наиболее близким по технйческой сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство, содержащее чувствительный элемент в виде трубчатой пружины, соединенной с механизмом регистраиии при помощи втулки, установленной на размещенном соосно трубчатой пружине передаточном валике 2 .

Однако устройство имеет низкую точность вследствие нестабильности модуля

: упругости материала чувствительного элемента при высокой температуре.

Бель изобретения — повьп .ение точности измерения.

Поставаенная пень достигается тем, что в устройстве на втулке закреплен один из тернов термокомленсатор, вьпвоиненный в виде пакета биметаллических элементов, а другим торном соединен с трубчатой пружиной посредством унругих шлинеобра:;ных направляющих, выполненных в виде . цигмндрическйх пружин, расположенных и закрепленных as выступающих элементах поверхности трубчатой пружины параллельно ее оси с осевым натягом.

Биметаллаческие элементы выполнены в виде дисков, а их число выбирается из соотношения

4о-5 ье-h

a,-e О - .ь+ где М - требуемое количество эле.ментов; — рабочее число витков трубчатой пружины;

5 — шаг навивки трубчатой пружины;

7 4 способа крепления. Такое выполнение направляющих позвс,ляет геликоидальной пружине разворачиваться, практически, без противодействия со стороны.направляющих, а направляющим — изгибаться по винтовой линии с минимальлыми искажениями формы, без щювисания, несмотря на жесткость закрепления. Кроме того, величина изгиба направляющих незначительна, твк квк угол подъема винтовой линии, образованной направляющими, не превышает в нашем случае Зо.

Устройство работает следующим образом, Под воздействием давления происходит рабочий разворот геликоидальной трубчатой пружины 1 совместно с закрепленными на пружине направляющими 6, причем угол разворота каждой точки направляющих соответствует углу разворота противолежащей точки пружины и, слеповательно, количеству рабочих витков пружины, отделяемых атой точкой от ее закрепленного конце. Поэтому при перемещении шлицевой муфты вдоль направляющих 6 угол разворота муфты также меняется, несмотря на постоянство величины действующего давления, пропорционально отсекаемому муфтой количеству рабочих витков пружины. Аналогично изменяются и углы разворота валика 2 и механизма 7 регистрации.

Так как при нагреве пружины в рабочем интервале температур происходит дополнительное увеличение угла разво3S рота пружины, пропорциональное температурному уменьшению модуля нормальной упругости материала, для компенсации этого разворота щоизводится уменьшение задействованного

40 в данный момент количества рабочих витков пружины„ также пропорциональное изменению модуля нормальной упругости материала. Эта компенсация достигается продольным перемещением шлицевой муф4 ты 5, вдоль направляющих 6 при помощи компенсаторв 4, количество, форма и размеры термочувствительных элементов которого подобраны из условия получения требуемой величины перемещения в рабочем интервале температур (фиг.3).

4n B ьЕ h а дг, 3 81553 — диапазон рабочих температур;

E — величина модуля нормальной упругости материала пружины, соответствующая нижней температуре рабочего диапазона;

Ь Е вЂ” изменение модуля нормальной упругости материала пружины в пределах диапазона 10 рабочих температур;

Qgg — наружный и внутренний диаметры биметаллического диска; — толщина биметалличес15 кой .пластины;

8 — коаффициент температурной чувствительно- . сти выбранного биметелла.

На фиг. 3. изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг, 2 — разрез A-.À нв фиг. 1; на фиг. 3 — условно показано перемещение торца компенсаторв на величину 4 по шлицеобразным направляющим под действием темпера- турного расширения биметаллических элементов; на фиг. 4 — один из вариантов конкретного выполнения элемента термокомплексатора — б>п1еталли >еский диск; на фиг. 5 — витая трубчатая пружина; на фиг. 6 — геликоидальная трубчатая дружина; на фиг. 7 — разрез R-Б на фиг. 6.

Устройство состоит из трубчатой пружины 1, передаточного валика 2, на котораа установлена втулка 3 с компенсвтором 4. Компенсатор 4 при помощи шлицевой муфты 5 соединен сп шлицеобразными направляющими 6, расположенными и закрепленными на выступающих элементах поверхности трубчатой пружины 1. Механизм 7 регистрации расположен иа валике 2, Выполнение компенсатора 4 может представлять собой пакет биметаллических дисков (фиг. 3. и 4), число которых определяется по формуле

Характерной особенностью шлицеобразных направляющих является их упругое выполнение, например, в виде цилиндрических пружин миниатюрного диаметра навивки, и установка с небольшим натяroM, с закреплением при помощи контактной сверки, пяйки или другого известного

На фиг. 5-6 показаны примеры выполнения соответственно витой и геликоипальной трубчатых пружин, оборудованных компесатором со сварным биметаллическим чувствительным элементом и наружным расположением шлииеобрязных направляющих. Сварной комлецся тор проще

>0 где

20 ьЕ—

Оид—

5 815 по конструкции, но отличается худшей линейностью характеристики.

В качестве- компенсатора могут быть применены также и другие датчики температуры, обладающие требуемой зависимостью преобразования, например, при линейном законе изменения — манометрические, с газовым или жидкостным за полнением.

Использование предлагаемого устройства позволит упростить технологию измерений за счет отказа от температурной грвдуировки и исключения сопут,ствующих операций — замера температуры в точке измерений и определения температурной поправки,. а также повысить производительность труда при измерениях путем сокрашения времени термос татиров ввния.

Формула изобретения

1. Устройство для регистрации давления, содержащее чувствительный элемент в виде трубчатой пружины, соединенной с механизмом регистрации при помощи втулки, установленной на размещенном соосно трубчатой пружине передаточном валике, о т л и ч в ю ш е е с я тем; что, с целью повышения точности, измерения, на втулке закреплен одним из торцов термокомпенсвтор, выполненный в виде пакета биметаллических элементов, а другим торцом соединен с трубчатой пружиной посредством упругих шлицеобрвзных направляющих, выполненных в виде цилиндрических пружин, расположенных и закрепленных на выступающих элементах поверхности трубчатой пружины, параллельно ее оси с осевым натягом.

537 6

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а юm е е с я тем, что биметаллические элементы выполнены в виде дисков, а их количество выбрано из соотношения

5 требуемое количество элементов;

- рабочее число витков трубчатой пружины; — шаг навивки трубчатой пружины; — диапазон рабочих темпера7 r — величина модуля нормальной упругости материала пружины, соответствующая нижней температуре рабочего диапазона; изменение модуля нормальной упругости материала пружины в пределах диапазона рабочих температур; наружный и внутренний диаметры биметаллического диска — толщина биметаллической пластины; — коэффициент температурной чувствительности выбранного биметалла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

Мо 55081, кл. С 01 Ь 19/08, 12.04.37.

2. Авторское свидетельство СССР

М 216332, кл. 014, 19/08, 11.11.66

815537 б-б

Фиат

Составитель В. Козлов Редактор А. Шишкина Техред Е.Гавржиешко Корректор В. Синицкая

Заказ 1021/69 . Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4