Датчик давления
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскид
Социалистических
Республик
<и1 943544 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29 ° 12. 80 (21) 3225786/18-10
f51) M Кп з
G 01 L 11/00 с присоединением заявки )Чо (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Рз) УДК 531. 787 (088. 8) Опубликовано 15.07.82, Бюллетень Мо26
Дата опубликования описания 15. 07. 82 (72) Авторы изобретения
Н.Н, Ковалев и И.П. Яшина
Белорусский ордена Трудового Красного Знамени технологичесиий институт им. С. М. Киров@ E.: ь - - (73) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к измерительным приборам, в частности к датчикам давления.
В процессе прессования разли ных плитных материалов, в частности древесностружечных плит (ДСП), случается брак из-за расслоения плит после извлечения их из пресса. Расслоение происходит из-за того, что давление пресса было снято раньше, чем упало давление газовой среды внутри плиты.
Давление газовой среды внутри прессуемой плиты поднимается за счет газов, выделяющихся из связующего при нагреве, так как прессование ведется при о
120-,220 С. Таким образом, для исключения брака требуется вести постоянный контроль давления газовой среды внутри каждой плиты. Такой контроль можно вести только путем внедрения в прессуемую плиту датчика давления.
Однако, ввиду того, что извлечь датчик из готовой плиты невозможно, не разрушив последнюю., датчик должен остаться в плите, при этом необходимо не изменить структуру, форму и прочность, внешний вид и обрабатываемость плиты. Ввиду этих требований размеры датчика должны быть соизмеримы с размерами частиц, из которых прессуется плита, а его жесткость и механическая прочность примерно равны жесткости и прочности частиц.
Известны датчики давления, состоящие из стеклянных трубок, заполненных жидкостью, соединенных с объемом, в котором измеряется давление, с помощью шланга (1).
Существенными недостатками таких датчиков являются малый диапазон измеряемых давлений, громоздкость и хрупкость, что исключает их применение для измерения давления газовой среды внутри каждого образца прессуемых материалов.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является манганиновый датчик давления, состоящий из каркаса с намотанной на него манганиновой проволокой (2).
Недостатки этого датчика - низкая чувствительность к небольшим, до
25 10 атм., давлениям, а также то, что он воспринимает не только давление газовой среды, но и давление прессуемых частиц, и изготавливается из дефицитного материала (манганиновой
ЗО проволоки).
94 354.4
Зависимость температуры кипения от давления выражается формулой.
То (1 + c(P Ро) ) ю 15 где Т . температура кипения жидкости при нормальных условиях; с - коэффициент .пропорциональности, определенный для каждой жидкости; 60
P -. давление, при котором кипит ° жидкость;
P - давление при нормальных условиях °
Датчик работает следующим образом.55
Цель изобретения - повышение точности измерения давления газовой среды в процессе горячего. прессования внутри прессуемого иэделия.
Указанная цель достигается тем, что в датчике, содержащем чувствитель-Б ный элемент, последний выполнен в виде термопары, обернутой слоем пористого материала, например ткани, насыщенного жидкостью, например водой, и помещенной в пластичную, жидкосте- 10 гаэонепроницаемую теплопроводную химически нейтральную к материалу изделия оболочку, например иэ фольги, выполненную с отверстиями, через которые введены провода термопары, при-)5 чем на наружной поверхности оболочки закреплена вторая термопара.
На чертеже изображен датчик, продольный разрез.
Датчик состоит из оболочки 1, выполненной из пластичного, жидкосте. газонепроницаемого, теплопроводного, химически нейтрального материала, так как она: должна легко смннаться, чтобы не изменять структуру плиты; не должна вступать в химическое взаимодействие с прессуемыми материалами, чтобы не изменить их свойстват должна проводить тепло, иначе изменятся условия. отверждения связующего окружающего датчик состава; не должна пропускать пары и жидкость, которой пропитан пористый слой датчика. В оболочке 1 выполнено отверстие
2, через которое внутренний объем
: датчика сообщается с газовой средой плиты и через которое введены провода термопары 3, предохраняющие отверстие 2 от пережимания при прессовании. Внутри оболочки 1 расположена термопара 3, обернутая слоем порис- 40 того материала 4, насыщенного жидкостью. Пористый материал должен легко менять форму в соответствии с формой оболочки, получаемой при прессовании, и должен быть тонким, так как должен 45 быстро нагреваться. На наружной поверхности оболочки 1 закреплена тер,мопара 5.
Работа датчика осиована на свойстве жидкостей изменять температуру кипения при изменении давления.
При горячем прессовании прессуемая композиция нагревается до температуры, приближающейся к температуре плит пресса. Температура прессуемой композиции регистрируется термопарой
5. В процессе нагрева композиции нагревается и датчик, помещенный в нее.
До температуры кипения жидкости показания наружной 5 и внутренней 3 термопар одинаковы, так как слой пористого, пропитанного жидкостью, материала 4. тонок. При достижении температуры кипения жидкости в пористом материале 4, последняя начинает кипеть, а тврмопара 3 фиксирует температуру кипения. При дальнейшем повышении температуры композиции показания наружной термопары 5 также растут, а показания термопары 3, при постоянном давлении, не изменяются.
Если в процессе нагрева композиции из нее выделяется гаэ, то в ней поднимается давление, которое вызывает увеличение показаний термопары 3 до соответствующих температуре кипения жидкости при данном давлении ° В этот момент показания термопары 5 соответствуют температуре нагрева композиции, которая значительно выше темпе: ратуры кипения жидкости, насыщающей пористый слой 4.
Таким образом, термопара 3 дает показания, являющиеся показателем давления газовой среды в процессе прессования.
Предлагаемйй датчик давления может применяться при обработке технологических режимов горячего прессования различных материалов, например фанеры, древесностружечных и древесноволокнистых плит, картона и др., что ттозволяет ускорить и удешевить исследования, а в производстве избавит от брака, связанного с расслоением.
Формула изобретения
Датчик давления, содержащий чувствительный элемент„ о т л и ч а юшийся тем., что, с целью повышения точности измерения давления газовой среды внутри прессуемого изделия, в нем чувствительный элемент выполнен в виде термопары, обернутой слоем пористого материала, насыщенного жидкостью, и помещенной в пластичную жидкостегазонеттроницаемую, теплопроводную, химически нейтральную к материалу изделия оболочку, выполненную с отверстием, через которое выведены провода термопары, причем на наружной поверхнОсти оболочки закреплена вторая .териопара.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Измерения в промышленности.
Справочник. ПОд.. ред. П. Профса. М., Металлургия, 1980, с. 370-371.
2. Там же, с. 382 (прототип).
943544
Состави тель A. Соколов ский
Техред 11. Рейвес Корректор Е. Рошко
Редактор Т. Парфенова
Тираж 887 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д 4/5 .
Заказ 5095/47
Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4