FI61359C - Foer tryckdifferenser kaenslig pneumatisk maetanordning - Google Patents

Description

GSSr^l [B] (11)KUULUTU*]UI.KAISU s*-7CQ

Wa lJ ' ; UTLÄCGNINGSSKRIFT C I 00 7 c (45) Patentti myönnetty 12 07 1902 Patent meddelat ^ ¥ ^ (51) Kv.ik.3/i«.a3 G 01 L 13/02, G 01 D 5/46 SUOMI —FINLAND (21) Pttwttlh«k*mo*-rit«nt*n»eknl.»| löh^/Jh (22) H*k«ml«piivl —Aiwöknln|*d«c 17.06.jb (23) AlkupUvt—Glttl(h«t*d«| 17.06.7^ (41) Tulkit luikituksi — Bllvlt offuntllf 19-12.7^

Patentti- ja rekirterihallitus »... . *. ,. , (44) Nihtlvikilptnofi |t kuuL|ulkil*un pvm. — _

Patent· och registeratyrelsen Antttktn uxitgd och uti.ikrtftun publicurad 31.03*82 (32)(33)(31) Pyydetty utuolkuut—Begird prlorltut 18.06.73 USSR(SU) 1933183 (71) Gosudarstvenny Nauchno-Issledovatelsky Institut Teploenergeticheskogo Priborostroenia, prospekt Mira 95» Moskva, USSR(SU) (72) Albert Yakovlevich Jurovsky, Moskva, Gennady Samuilovich Zelenko,

Moskva, Jury Markovich Brodkin, Moskva, USSR(SU) (7^) Oy Roister Ab (5^+) Paine-eroon reagoiva pneumaattinen mittauslaite - För tryekdifferenser kansiig pneumatisk matanordning

Keksintö koskee mittariteollisuutta ja nimenomaan lämpöteknisten parametrien mittauslaitteita, esim. differentiaalipainemit-taria, jonka toimintaperiaatteena on voiman kompensointi.

Jo entuudestaan tunnetaan paineilmalla toimiva lämpöteknisen parametrin mittauslaite, joka käsittää jalustan ja elementin, joka reagoi lämpötekniseen parametriin ja muuttaa sen voimaksi. Edelleen laite käsittää jalustaan kiinnitetyn pneumaattisen voiman muuttajan 1. konvertterin, joka liittyy paineeseen reagoivaan elementtiin vipunivelsysteemillä sekä suutinsuljinosan, palkeet, em. vipunivel-systeemiin toiminnallisesti liittyvän "nollakorjaajän" sekä paine-ilmareleen, jonka ohjauskanava on paineilman avulla yhteydessä suut-timeen tulokanavan liittyessä palkeisiin ja mittauslaitteen ulostuloon (ks. GB-patenttijulkaisu n:o 790294).

Em. tunnetussa mittarissa ympäristön lämpötilan vaihtelut sekä ulkopuolisten voimien ja värähtelyjen vaikutukset aiheuttavat tuntuvia lisävirheitä.

Nämä virheet johtuvat hyvin paljon mittauslaitteen rakenne- 2 61 359 piirteistä, nimenomaan siitä tavasta, jolla suutinta, palkeita, väli-vipua ja nollakorjaajaa kannattava teline kiinnitetään laitteen runkoon ruuveilla, jotka sijaitsevat telineen ulokeosissa ja saavat aikaan tietyn taivutusmomentin, joka muuttuu ympäristön lämpötilan mukaan.

Sitäpaitsi lisävirheitä aiheutuu myös eriasteisista jäykkyyden vaihteluista, kun on kysymys suuttimen palkeiden ja nollakorjaa-jan kiinnittymisestä niiden tukitelineeseen, koska nämä osat pääsevät siirtymään toisiinsa nähden ulkopuolisten voimien ja ympäristön lämpötilan vaihteluiden vaikuttaessa po. telineeseen.

Tietty lisävirhe syntyy myös siitä syystä, että tunnetussa rakenteessa on kaksivipuniveljärjestelmä, jossa massojen kuormitus on epätasainen, sillä tällaisen vivuston asento muuttuu mittauslaitteen värähtelyjen ja kaltevuuden vaikutuksesta.

Lisäksi mittauslaitteen kalibrointia ja siinä mahdollisesti tehtäviä korjauksia on hyvin vaikea suorittaa suutinsuljinosan, palkeiden, välivivun ja nollakorjaajän em. sijainnista ja kiinnitys-tavoista johtuen.

Tämän keksinnön eräänä tarkoituksena onkin vähentää lisävirheitä lämpöteknisen parametrin paineilmamittauslaitetta käytettäessä.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on yksinkertaistaa kojeen kalibrointia.

Keksinnöllä pyritään myös lisäämään po. mittauslaitteen väräh-telykestävyyttä 1. -vastusta.

Keksinnön päätarkoitus on kuitenkin saada aikaan sellainen lämpöteknisen parametrin pneumaattinen mittauskoje, jonka pneumaattinen tulosignaali on aikaisempaan verrattuna vähemmän riippuvainen ympäristön lämpötilan muutoksista, ulkopuolisista voimista ja värähtelyistä.

Nämä tavoitteet on pystytty toteuttamaan valmistamalla paine-eroon reagoiva pneumaattinen mittauslaite, jossa on kaksivartinen vipu, jonka alempi varsi menee painekammioon, johon mitattavat parametrit vaikuttavat ja josta vipu menee kalvon läpi, liittyen siihen tiiviisti, ja se voi kääntyä vain yhdessä tasossa, ja vivun ylempi varsi on yhdistetty suutinsuljinosaan, jota syötetään säätöpaineella pneumaattisesta vahvistimesta, jolloin palkeisiin ja nolla-korjaajaan syötetään lähtöpainetta vahvistimesta, palkeiden ja nolla-korjaajan ollessa asennettuja painekammion runkoon kiinnitetyn tuen varaan. Keksinnölle on tunnusomaista, että tuki muodostuu kahdesta 61359 levymäisestä, kaarenmuotoisesta puristusosasta, jotka on liitetty toisiinsa kolmella poikkitangolla ja puristusosat on kiinnitetty halkiolohkolla painekammion runkoon työntyvän hoikin yläpäähän.

Keksinnön mukaisesti on edullista, että holkki on hitsattu kiinni painekammion runkoon.

Suutinsuljinosa, palkeet ja nollakorjaaja on kukin asennettu yhteen poikkitangoista.

Palkeet on edullisesti sovitettu liikkumaan pituussuunnassa poikkitangon yläpuolella puristusosan seinän pitkittäisessä raossa.

Seuraavassa selostetaan keksintöä yksityiskohtaisesti esimerkin muodossa ja viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää pituusleikkauksena keksinnön mukaista pneumaattista mittauslaitetta, kuvio 2 on leikkaus kuvion 1 linjaa II-II pitkin, kuvio 3 on leikkaus kuvion 1 linjaa III-III pitkin, kuvio 4 on leikkaus kuvion 1 linjaa IV-IV pitkin, ja kuvio 5 on leikkaus kuvion 1 linjaa V-V pitkin.

Kuvion 1 mukainen pneumaattinen mittauslaite - tässä tapauksessa differentiaalipainemittari -:. käsittää rungon 1, johon on hitsattu holkki 2. Kaksivarsivivun 5 varsi 4 ulottuu hoikin 2 reiän 3 läpi määrätyllä välyksellä runkoon 1. Vivun 5 varsi 6 sijaitsee rungon 1 ulkopuolella. Vivun 5 tuki on tässä tapauksessa tehty kalvona 7, joka sulkee hoikin 2 reiän 3 ja on kiinnitetty tiiviisti hoikin 2 ulkokehään. Vipu 5 menee kalvon 7 läpi ja liittyy siihen tiiviisti.

Kaksi tankoa 8, jotka on kiinnitetty vivun 5 varteen 6 toisesta päästään ja hoikkiin 2 toisesta päästään, päästävät vivun 5 kääntymään vain piirustuksen esittämässä tasossa.

Vivun 5 varsi 4 liittyy toiminnallisesti kalvoihin 9 ja 9' tangossa 11 olevalla tapilla 10. Po. tanko liittää kalvojen 9 ja 9' keskiosat tukevasti toisiinsa. Kalvot on hitsattu ilmatiiviisti rungon 1 ulkokehään.

Kalvojen 7, 9 ja 9' välinen tila 12 on täytetty nesteellä, esim. polyeteenisiloksaanilla. Kalvot 9 ja 9' on suljettu laipoilla 13 ja 14 sekä tiivistetty fluoratuilla muovitiivisteillä 15, jolloin ne muodostavat kammiot 16 ja 17, joihin ohjataan reikien 18 ja 19 kautta ao. tarkkailun aineen paine.

Rungon 1 ulkopuolella sijaitsevan vivun 1 varsi 6 liittyy 4 61359 toiminnallisesti suutinsuljinosaan 2 0, joka sijaitsee poikkitangossa 21, sekä lisäksi poikkitankoon 23 kiinnitettyihin palkeisiin 22 ja poikkitankoon 25 asennettuun nollakorjaajaan 24.

Poikkitangot 21, 23 ja 25 on kiinnitetty kahden sileän, yhdensuuntaisen puristusosan 26 väliin, joissa on pitkittäissivu 27 ja kaksi poikittaissivua 28 ja 29.

Kuvion 2 esittämällä tavalla puristusosat 26 on kiinnitetty halkiolohkon 30 vastakkaisiin sivuihin. Lohko 30 on taas kiinnitetty hoikkiin 2 ruuvilla 31. Lohko 30 (kuvio 1) liittyy hoikkiin 2 siten, että puristusosat 26 ovat yhdensuuntaisissa tasoissa vivun 5 kääntö-tasoon nähden, puristusosien 26 pitkittäissivujen 27 ollessa vivun 5 suuntaisia. Kummankin puristusosan 26 pitkässä sivussa 27 on ura 32, jossa poikkitanko 23 ja palkeet pääsevät liikkumaan laitetta kalibroitaessa.

Kuten kuviosta 3 näkyy, suutinsuljinosassa 20 on suutin 33 ja suljin 34, joka on kiinnitetty poikkitankoon 21. Vipuun 5 järjestetty ruuvi 35 koskettaa sulkimeen 34 ja päästää sen liikkumaan suuttimen 33 reunaan nähden vipua 5 käännettäessä.

Kuten kuviossa 4 nähdään, palkeiden 22 pohja 36 on poikkitankoon 23 kiinnitetyn hoikin 37 päällä ja tiivistetty kumirenkaalla 38. Hoikissa 37 on kanava 39 pneumaattisen paineen syöttämiseksi palkeisiin 22. Palkeiden 22 pohjassa 40 on kierreosa 41, joka on ruuvattu vivun 5 ympärillä olevaan renkaaseen. Ulokkeen 41 pinta koskettaa vivun 5 lieriöpintaan ja kiinnittää renkaan 42 vipuun 5.

Kuten kuviossa 5 esitetään, nollakorjaajassa 24 on käyttö- 1. säätöruuvi 43, joka on upotettu poikkitangon 25 reikään ulokkeen 44 muodostamaan rajoittimeen saakka. Lattajousi 45 puristaa ulokkeen 44 poikkitankoa vasten. Jousen 45 toinen pää on kiinnitetty poikkitankoon 25 ruuvilla 46, kun taas sen toinen pää on taivutettu puristusvoiman suunnassa ja työnnetty ruuvin 43 lieriöpinnassa olevaan uraan 47.

Ruuvin 43 kierreosassa on laipallinen 49 kierreholkki 48. Laipan ulkopinnassa on ura 50 kierukkajousen 51 kierukan loppupäätä varten.

Jousen 51 vastakkainen pää on kiinnitetty vipuun 5 liittyvän kierreholkin 52 reikään.

Pneumaattinen vahvistin 53 (kuvio 1) on asennettu laippaan 13 kiinnitettyyn levyyn 54. vahvistimessa 53 on reiät (eivät näy kuviossa) syöttöpaineen po. laitteeseen syöttämistä ja mittarin paineilma- 5 61 359 signaalin ulostuloa varten.

Vahvistimen 53 putki-istukka 55, putki 56 ja poikkitankoon 23 kiinnitetty putki-istukka 57 yhdistävät vahvistimen 53 pneumaattinen lähtösignaalikanavan palkeiden 22 sisätilaan.

Putki 58 yhdistää vahvistimen 53 ohjauskanavan suuttimeen 33.

Mittarin kotelossa 59 on reikä 60, jonka kautta päästään käsiksi nollakorjaajaan 24. Reikä 60 on peitetty lieriökannella 61, jonka sivussa on reikä 62. Kansi 61 on kiinnitetty levyyn 63 ja kääntyy siinä sekä sulkee reiän 60.

Laipoissa 13 ja 14 on tulpat 64 lauhteenpoistoa varten ja tulpat 65 kaasun poistamiseksi. Kaikki tulpat on suljettu neulavent-tiilein.

Pneumaattinen differentiaalipainemittari toimii seuraavasti:

Kun pneumaattinen paine syötetään pneumaattiseen releeseen 53, jolloin molemmat kalvoihin 9 ja 9' vaikuttavat ohjatut paineet ovat yhtä suuret, mittarin ulostulossa ja palkeissa 22 syntyy tietty alustava lähtösignaali. Sulkimen 34 asento suuttimen 33 poistoreiän etupintaan nähden ohjaa po. signaalia.

Sulkimen 34 alkuasento suuttimeen 33 nähden säädetään kiristämällä jousi 51 ruuvista 43. Rajoittimen 35 säädöt takaavat kosketuksen vivun 5 varren 4 ja tapin 10 välillä.

Suurempi kahdesta ohjauspaineesta syötetään kalvoon 9 laipan 14 reiästä 19, kun taas pienempi paine syötetään kalvoon 9 laipassa 13 olevasta reiästä. Kumpikin kalvo 9 ja 9' muuttaa ao. paineet suhteellisiksi voimiksi, jotka suuntautuvat vastakkain ja vaikuttavat kalvojen 9 ja 9' sekä tangon 11 yhteistä akselia pitkin. Resultant-tivoima, joka vastaa näiden voimien erotusta, siirtyy tapista 10 vipuun 5, joka kääntyy tietyssä kulmassa kiertoakselin ympäri, joka muodostuu sulkukalvon 7 tason leikatessa kahden joustavan tangon 8 akselien läpi menevän tason.

Suljin 34 noudattaa rajoittimen 35 asentoa ja siirtyy suuttimen 33 etureunaan. Paine pneumaattisen releen 53 ohjauskanavassa nousee, samoin myös mittarin ulostulossa ja palkeissa 22.

Näin ollen vipuun 5 vaikuttavat niiden voimien vastakkaiset momentit, jotka ovat syntyneet tiloissa 16 ja 17 esiintyvän kahden paineen erosta ja palkeissa 22 olevasta paineesta. Kun tällaiset vaikuttavat momentit ovat yhtä suuret, paine palkeissa 22 ja tästä johtuen mittarin ulostulossa muodostaa kahden ohjatun paineen välisen eron mittasuureen.

6 61359

Mittauslaitteen kalibroiminen siten, että se osoittaa normaalit tai halutut vaihtelurajat pneumaattisessa ulostulosignaalissa saadaan aikaan muuttamalla palkeiden 22 asentoa vivun 5 kierto-akseliin nähden. Tämä tapahtuu taas irrottamalla poikkitankoa 23 ja kierteillä varustettua uloketta 41 kiinni pitävät ruuvit. Sen jälkeen rengas 42 ja poikkitanko 23 pääsevät vapaasti siirtymään vivussa 5, jonka jälkeen ne kiristetään uuteen asentoonsa.

Jos palkeiden 22 tilalle vaihdetaan sellaiset palkeet, joissa on erilainen hyötypinta 1. tehollinen pinta, mittarin säätöas-teikko voi tuntuvasti muuttua.

Vaikkakin paine-eroon reagoiva pneumaattinen mittauslaite on rakenteeltaan yksinkertainen ja käsittää vain muutamia osia, se on metrologisesti ja toiminnallisesti erittäin korkeaa luokkaa, esim. värähtelynkestävyys ja laitteen synnyttämän pneumaattisen lähtö- 1. tulosignaalin huomattava riippumattomuus ulkopuolisista voimista ja laitetta ympäröivän ilman lämpötilasta.

Pneumaattista mittaria voidaan käyttää laajalti välineenä, jolla saadaan ensi käden tiedot lämpöteknisistä parametreistä erilaisissa automaattisissa ohjaus- ja säätöjärjestelmissä.

Claims (4)

61359

1. Paine-eroon reagoiva pneumaattinen mittauslaite, jossa on kaksivartinen vipu (5), jonka alempi varsi (4) menee painekammioon (12), johon mitattavat parametrit vaikuttavat ja josta vipu (5) menee kalvon (7) läpi, liittyen siihen tiiviisti ja se voi kääntyä vain yhdessä tasossa, ja vivun (5) ylempi varsi (6) on yhdistetty suutinsuljinosaan (20), jota syötetään säätöpaineella pneumaattisesta vahvistimesta (53), jolloin palkeisiin (22) ja nolla-korjaajaan (24) syötetään lähtöpainetta vahvistimesta (53), palkeiden ja nolla-korjaajan ollessa asennettuja painekammion runkoon (1) kiinnitetyn tuen varaan, tunnettu siitä, että tuki muodostuu kahdesta levymäisestä, kaarenmuotoisesta puristusosasta (26), jotka on liitetty toisiinsa kolmella poikkitangolla (21, 23, 25) ja puristusosat (26) on kiinnitetty halkiolohkolla (30) painekammion runkoon (1) työntyvän hoikin (2) yläpäähän.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittauslaite, tunnet-t u siitä, että holkki (2) on hitsattu kiinni painekammion runkoon (1) .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mittauslaite, tunnettu siitä, että suutinsuljinosa (20), palkeet (22) ja nolla-korjaaja (24) on kukin asennettu yhteen poikkitangoista (21, 23, 25).

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen mittauslaite, tunnettu siitä, että palkeet (22) on sovitettu liikkumaan pituussuunnassa poikkitangon yläpuolella puristusosan (26) seinän (27) pitkittäisessä raossa (32).