CS263545B1 - Tlakový onímač a kapalinovou náplni - Google Patents

Abstract

Tlakový snímač s kapalinovou náplní, v jehož pouzdře Je upevněno na tuhé válcové přepážce tlakové čidlo, zvláště giezorezistivní nebo piezoelektrická, ponořené v kapalině a chráněné plaotickou oddělovací membránou. Účelem Je utěsnit jednoduchým způsobem jedním těsnícím elementem cbě strany zkomory, v niž se nachází tlakové čidlo. Účelu ae dosahuje tím, že^placLická oddělovací membrána je kloboučkováho tvaru se zesíleným těsnícím okrajovým prstencem, kterým Je pomocí kovové objímky o tuhou válcovou přepážkou a přítlačného prstencového šroubu ukotvena ve vydutém výkružku, upraveném ve vnitřním sedle pouzdra. Vydutý výkružek má vnější okraj o průměru shodném s vnějším průměrem kovové objímky a vnitřní okraj, vytvořený jako oblá přepadová Itráz, zesíleného těsnícího prstence, o průměru menším než je průměr tuhé válcové přepážky.

Description

MACHALA FRANTIŠEK, ROŽNOV POD RADHOŠTĚM

Tlakový onímač a kapalinovou náplni

Tlakový snímač s kapalinovou náplní, v jehož pouzdře Je upevněno na tuhé válcové přepážce tlakové čidlo, zvláště giezorezistivní nebo piezoelektrická, ponořené v kapalině a chráněné plaotickou oddělovací membránou. Účelem Je utěsnit jednoduchým způsobem jedním těsnícím elementem cbě strany _zkomory, v niž se nachází tlakové čidlo. Účelu ae dosahuje tím, že^placLická oddělovací membrána je kloboučkováho tvaru se zesíleným těsnícím okrajovým prstencem, kterým Je pomocí kovové objímky o tuhou válcovou přepážkou a přítlačného prstencového šroubu ukotvena ve vydutém výkružku, upraveném ve vnitřním sedle pouzdra. Vydutý výkružek má vnější okraj o průměru shodném s vnějším průměrem kovové objímky a vnitřní okraj, vytvořený jako oblá přepadová Itráz, zesíleného těsnícího prstence, o průměru menším než je průměr tuhé válcové přepážky.

263 545

OO (Bl) (51) Int. Cl⁴

G 01 L 9/06

263 345

Vynález se týká tlakového snímače s kapalinovou náplní, v jehož pouzdře je upevněno na tuhé válcové přepážce tlakové čidlo, zvláště piezorezistivní nebo piezoelektrické, ponořené v kapalině a chráněné plastickou oddělovací membránou. Účelem vynálezu je utěsnit jednoduchým způsobem jedním těsnicím elementem obě strany komory, v níž se nachází tlakové čidlo.

Měření tlaku agresivních kapalin a plynů vyžaduje vyloučit přímý kontakt tlakového čidla s agresivním médiem. K tomu účelu jsou tlakové snímače opatřeny oddělovači membránou, na kterou působí tlak měřeného média. Přenos tlaku z oddělovací membrány na tlakové čidlo, např. měrnou membránu, se děje u známých tlakových snímačů výjimečně mechanickými prostředky, jsou to tzv. suché piezoelektrické tlakové snímače /US 4 140 023/, v převaze však kapalinou. Kapalina, která vyplňuje komoru s tlakovým čidlem, musí být vůči tlakovému čidlu inertní, vykazovat minimální tepelnou závislost a nesmi obsahovat plynné příměsi. Hermetické utěsněni komory s tlakovým čidlem a kapalinou po evakuaci plynné fáze je dlouhodobě řešený technický problém.

Jsou známé tlakové snímače s kapalinovou náplní opatřené kovovou oddělovací membránou /DE 2 630 640, US 4 507 972/. Oddělovací membrána je upevněna k pouzdru tlakového snímače nebo jeho nástavci speciální pájkou nebo svařováním laserem nebe elektronovým paprskem. Pro vyloučení netěsnosti musí pájka dokonale zatékat, s výhodou do dvou těsnicích ploch, a taktéž svar musí být hermetický. Teplota pájeni nebo svařování nesmí být přitom vyšší než žíhací teplota oddělovací membrány, aby v ni nevzniklo trvalé mechanické napětí. Svar nebo pájka musejí být hladké, aby se na nich neusazovaly nečistoty, které ovlivňují stav napětí oddělovací membrány a zkreslují naměřené hodr.oty. Je-li oddělovači membrána připájena nebo přivařena přímo

263 545 na pouzdro tlakového snímače, je v pouzdru upraven otvor pro plnění komory tlakového čidla kapalinou, zpravidla silikonovým olejem, a pro jeho vakuováni. Je-li stejným způsobem upevněna k nástavci, musí být těsnicí plochy nástavce mikrometricky opracovány a opatřeny kovovým těsněním.

Nevýhodou známých snímačů s kapalinovou náplní opatřených kovovou oddělovací membránou je vysoká pracnost, spojená s pořizováním množství jednoúčelových nákladných přípravků _a přístrojů. Výrobní náklady na zapouzdření měřicích čidel u nich mnohonásobně převyšuji výrobní náklady na měřicí čidla samotná. Při ztrátě těsnosti pouzdra nebo závadě na čidle tlaku snímače jsou neopraviteIné.

Jsou také známé tlakové snímače s kapalinovou náplní opatřené plastickou oddělovací membránou /DE 1 773 384/. Zčásti odstraňují nevýhody prvých. Jsou nákladově příznivé a při ztrátě těsnosti opravitelné výměnou oddělovací membrány, upevněné prstencovým šroubem.

Nevýhodou známých tlakových snímačů s plastickou oddělovací membránou jsou dva těsnicí elementy pro hermetické uzavřeni komory s tlakovým čidlem naplněné olejem. Jeden těsnicí element tvoři oddělovací membrána a druhý uzávěr plnicího otvoru. Zvyšuje se tím riziko ztráty hermetičnosti. Tvarová úprava komory a umístěni oddělovací membrány vyžadují relativně velký objem kapaliny, což se projevuje nevýhodou teplotní závislosti.

Uvedené nevýhody odstraňuje tlakový snímač s kapalinovou náplni, opatřený plastickou oddělovací membránou, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že plastická oddělovací membrána je kloboučkového tvaru se zesíleným těsnicím okrajovým prstencem, kterým je pomoci kovové objímky s tuhou válcovou přepážkou a přítlačného prstencového šroubu ukotvena ve vydutém výkružku, upraveném ve vnitřním sedle pouzdra, přitom vydutý výkružek má vnější okraj o průměru shodném s vnějším průměrem kovové objímky a vnitřni okraj, vytvořený jako oblá přepadová hráz zesíleného těsnicího prstence, o průměru menšin), než je průměr tuhé válcové přepážky.

Výhody tlakového snímače podle vynálezu vyplývají z uloženi a tvaru plastické oddělovací membrány. Pro uzavření tlakového čidla v pouzdře tlakového snímače s vakuovanou kapalinovou náplni nejsou nutné nákladné speciální přístroje a přípravky a pracnost

265 54-5 s tím spojená je úměrná pracnosti výroby tlakového čidla. Pouzdro tlakového snímače je snadno demontovatelné, což činí opravy snímače rentabilními. Utěsněni pouzdra jediným těsnicím elementem, plastickou oddělovací membránou, snižuje poruchovost u tlakových snímačů podle vynálezu. Kloboučkový tvar plastické oddělovací membrány umožňuje snížit na nezbytné minimum objem kapalinové náplně, což příznivě snižuje teplotní závislost.

Příklad konkrétního provedeni tlakového snímače s kapalinovou náplní podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je tlakový snímač v podélném řezu a na obr. 2 uložení plastické oddělovací membrány v detailu A z obr. 1.

V pouzdře _1_ tlakového snímače podle vynálezu je upevněno na tuhé válcové přepážce 2, opatřené kovovou objímkou 3, tlakové čidlo 4, které je ponořeno v kapalinové náplni 5 a chráw·* něno plastickou oddělovací membránou 6. se zesíleným těsnicím okrajovým prstencem 7. Plastická oddělovací membrána 6 je ukotvena těsnicím okrajovým prstencem 7 na vydutém výkružku 8, upraveném ve vnitřním sedle 9. pouzdra 1. Na těsnicí okrajový prstenec 7 dosedá kovová objímka 3, zajištovaná přítlačným prstencovým šroubem 10 a k ni zevnitř přitavená tuhá válcová přepážka 2, kterou procházejí a v niž jsou zataveny s tlakovým čidlem 4 spojené elektrické vodiče 11. Vydutý výkružek 8 má vnější okraj 12 shodného průměru s vnějším průměrem kovové objímky 3. a vnitřní okraj 13 menšího průměru než je vnější průměr tuhé válcové přepážky 2. Vnitřní okraj 13 vydutého.výkružku 8 je přitom upraven jako oblá přepadová hráz 14 zesíleného těsnicího okrajového prstence 7 plastické oddělovací membrány

6. Součásti pouzdra 1 tlakového snímače podle vynálezu je upevňovací šroub 15, ve kterém je upraven přívodní kanálek 16.

Montáž tlakového snímače podle vynálezu se provádí ve svis lé poloze, s upevňovacím šroubem 15 dole. Do vydutého výkružku 8, se vloží plastická oddělovací membrána 6 s kapalinovou náplni 5. Na její těsnicí okrajový prstenec 7. se spustí tuhá válcová přepážka 2, v kovové objímce 3, s tlakovým čidlem 4 a elektrickými vodiči 11. Kapalinová náplň 5 se vakuuje a utěsni se dotažením přítlačného prstencového šroubu 10. Při utahování přítlačného prstencového šroubu 10 se přitlačuje kovová objímka 3. i tuhá válcová přepážka £. na těsnicí okrajový prstenec 7. plastické oddělovací membrány 6*. Těsnicí okrajový prstenec 7~ vypl — —

263 546 ňuje vydutý výkružek 8, jehož přepadová hráz 14 brání vyhřeznuti těsnicího okrajového prstence _7 a přitom umožňuje jeho deformaci do volného prostoru. Postup montáže je jednoduchý a rychlý, bez nároků na speciální technologie a přístroje. Nastane-li z jakéhokoliv důvodu ztráta hermetičnosti, lze ji obnovit výměnou plastické oddělovací membrány _6 a přecejchováním tlakového snímače podle vynálezu. Obdobným jednoduchým postupem lze opravit i jiné poruchy, např. poruchy tlakového čidla J+. Funkce tlakového snímače podle vynálezu je shodná s funkci známých tlakových snímačů. Přívodním kanálkem 16 proniká k plastické oddělovací membráně 6. měřené médium, které působí tlak přes plastickou oddělovači membránu j6 a kapalinovou náplň 5_ na tlakové čidlo 4^, např. polovodičovou měrnou membránu. Tlakové čidlo 4 se prohne a na jeho ploše vznikne elektrický signál úměrný velikosti prohnutí a měřitelný na elektrických vodičích 11.

Vynález je využitelný v elektromechanickém průmyslu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Tlakový snímač s kapalinovou náplní, v jehož pouzdře je upevněno na tuhé válcové přepážce přitavené ke kovové objímce tlakové čidlq, ponořené v kapalinové náplni a chráněné plastickou oddělovači membránou, vyznačený tím, že plastická oddělovací membrána /6/ je kloboučkového tvaru se zesíleným těsnicím okrajovým prstencem /7/, kterým je pomoci kovové objímky /3/ s tuhou válcovou přepážkou /2/ a přítlačného prstencového šroubu /10/ ukotvena ve vydutém výkružku /8/, upraveném ve vnitřnim sedle /9/ pouzdra /1/, přitom vydutý výkružek /8/ má vnějši okraj /12/ o průměru shodném s vnějším průměrem kovové objímky /3/ a vnitřní okraj /13/, vytvořený jako oblá přepadová hráz /14/ zesíleného těsnicího okrajového prstence /7/, o průměru menšiny než je průměr tuhé válcové přepážky./2/.