ITTO970727A1 - Trasduttore, in particolare trasduttore di pressione. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Trasduttore, in particolare trasduttore di pressione"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un trasduttore, in particolare un trasduttore di pressione, utilizzabile in macchine lavatrici, quali macchine lavabiancheria o lavastoviglie, caldaie a gas per riscaldamento, ed altri elettrodomestici.

L'invenzione si riferisce più specificamente ad un trasduttore del tipo comprendente

un involucro rigido cavo in cui è serrata una membrana che, unitamente ad una porzione dell'involucro, definisce almeno una camera a volume variabile provvista di un'apertura per l'immissione di un fluido la cui pressione agisce sulla membrana;

mezzi elastici disposti nell'involucro e tendenti a contrastare elasticamente lo spostamento della membrana,

un avvolgimento disposto in posizione fissa rispetto all'involucro; e

un elemento di materiale ferromagnetico associato alla membrana e mobile rispetto a detto avvolgimento per effetto di uno spostamento della membrana, in modo tale per cui l'induttanza di detto avvolgimento è variabile in funzione della posizione della membrana.

Ai trasduttori di pressione di tale tipo è tipicamente associato un circuito elettronico in cui è inserito il suddetto avvolgimento, per generare nel funzionamento un segnale che varia al variare dell'induttanza di tale avvolgimento. Il comportamento di un trasduttore di tale tipo è definibile nel suo complesso mediante una caratteristica frequenza/pressione o frequenza/differenza di pressione, o tensione/préssione o ancora tensione-/differenza di pressione.

In tale trasduttore'1'elemento ferromagnetico è costituito da un nucleo di ferrite o simile, avente in genere una forma cilindrica. I mezzi elastici di contrasto associati alla membrana sono in generale costituiti da una o più molle, le quali possono essere del tipo elicoidale, del tipo cosiddetto a tazza, o di altri tipi noti.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un trasduttore del tipo sopra specificato, il quale presenti una struttura semplificata, e quindi un costo intrinsecamente ridotto.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l'invenzione con un trasduttore del tipo sopra specificato, caratterizzato dal fatto che il suddetto elemento ferromagnetico e detti mezzi elastici comprendono una medesima molla di materiale ferromagnetico, interposta fra la membrana ed una superficie di contrasto operativamente fissa nel-1'involucro .

Nel trasduttore secondo l'invenzione, detta molla svolge allo stesso tempo la funzione di nucleo ferromagnetico atto ad alterare l'induttanza dell'avvolgimento al variare della posizione della membrana, e di organo elastico tendente a contrastare lo spostamento della membrana stessa.

Grazie a tale caratteristica,·la struttura del trasduttore secondo l'invenzione risulta considerevolmente semplificata, ed il suo costo risulta corrispondentemente ridotto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali :

la figura 1 è una vista in prospettiva di un trasduttore secondo l'invenzione;

la figura 2 è una vista prospettica esplosa, del trasduttore mostrato nella figura 1; e

le figure 3 e 4 sono viste sezionate secondo le linee III-III e, rispettivamente, IV-IV della figura 1 .

Nei disegni allegati è esemplificativamente illustrato un trasduttore differenziale di pressione secondo l'invenzione.Tale trasduttore comprende una lastra quadrangolare di supporto 1 a cui è ancorato un involucro complessivamente indicato con 2.

L'involucro 2 comprende una parte inferiore 3 ed una parte superiore 4 fra loro accoppiate.

Come si vede in particolare nelle figure 3 e 4, la parte inferiore 3 dell'involucro 2 comprende una porzione di base 5, sostanzialmente a forma di tazza, che si congiùnge con una parete 6 essenzialmente cilindrica, integrale con essa. La parete 6 si estende verticalmente verso l'alto, e presenta una pluralità di fenditure verticali 7 che si estendono sino in prossimità del suo bordo superiore. La parete 6 presenta un'ulteriore pluralità di fenditure 8 (figure 1 e 2) che si estendono sino al suo bordo di sommità.

Con 9 nelle figure 1, 2 e 3 è indicata una sporgenza radiale esterna con sezione a canale formata dalla parete 6. Dalla superficie esterna della parete 6 si estendono verso il basso appendici elastiche 10, integrali con detta parete e provviste alle estremità di rispettivi denti o risalti esterni il (figure 2 e 4).

La parte inferiore 3 dell'involucro 2 è stabilmente connessa alla piastra di supporto 1 per effetto del passaggio delle appendici elastiche 10 in corrispondenti aperture 12 della piastra 1 e dell'impegno dei denti di ritegno 11 di tali appendici oltre tale piastra (figure 1 e 4).

Convenientemente, sebbene non necessariamente, la parete di fondo della porzione a tazza 5 della parte inferiore 3 dell'involucro presenta una pluralità di risalti di posizionamento 13 (figura 3) che si impegnano in corrispondenti aperture 14 realizzate nella piastra di supporto 1.

La porzione superiore 4 dell'involucro 2 comprende un corpo tubolare 15, con un'estremità superiore 15a chiusa, e con una flangia anulare esterna 16 in corrispondenza della sua estremità inferiore.

Nella porzione intermedia, dalla superficie esterna del corpo 15 si estende una formazione anulare 17 che si raccorda ad un mantello cilindrico 18 rivolto verso l'alto. La superficie esterna del mantello 18 è provvista di una pluralità di sporgenze o denti 19 (figure 1, 2 e 4) che si impegnano a scatto ciascuno in una corrispondente fenditura 7 della parete 6 della porzione inferiore 3 dell'involucro .

Fra il bordo di sommità della porzione a tazza 5 della parte inferiore 3 dell'involucro e la flangia inferiore 16 della parte superiore 4 è rinserrata la periferia di una membrana 29, costituita ad esempio da un materiale elastomerico o simile. Sopra la porzione centrale della membrana 20 è posizionato un piattello 21 provvisto di un risalto tubolare di centraggio 22.

Con 23 è indicata una molla elicoidale interposta tra la sommità 15a del corpo 15 ed il piattello 21 che appoggia sulla membrana 20.

La molla 23 è costituita da un materiale ferromagnetico. Preferibilmente, ma non necessariamente, la molla 23 presenta una prima porzione a spire addensate, che si estende in adiacenza alla membrana 20 e parzialmente all'interno del corpo tubolare 15, ed un a seconda porzione a spire diradate, che si estende tra detta prima porzione e l'estremità superiore chiusa 15a del corpo tubolare 15 .

Fra le flange 16 e 17 della porzione superiore 4 dell'involucro 2, intorno alla parete dell'elemento tubolare 15, è avvolto almeno un solenoide o bobina 24. I capi di tale bobina sono connessi ad organi terminali di collegamento 25 {figure 2 e 3) infissi in corrispondenti sedi di una sporgenza radiale 26 della flangia 16 della parte superiore 4 dell'involucro (figure 2 e 3). I terminali 25 si estendono verso il basso, attraverso corrispondenti aperture predisposte nella piastra di supporto 1, e sporgono inferiormente oltre tale piastra, come è visibile nella figura 3.

Con riferimento alle figure 3 e 4, la membrana 20 suddivide la regione interna all·'involucro in due camere 27 e 28 separate a tenuta.

Nella camera 27 è suscettibile di essere immesso, nell'uso, un fluido in pressione attraverso un raccordo 29 integrale con la porzione a tazza 5 della parte inferiore 3 dell'involucro.Nella camera 28 è suscettibile di essere immesso nell'uso un secondo fluido attraverso un raccordo 30 ricavato nella porzione superiore 4 dell'involucro 2.

Nell'impiego, sulle opposte superfici della membrana 20 agiscono le pressioni dei fluidi immessi nelle camere 27 e 28 attraverso i raccordi 29 e 30. Tale membrana è dunque suscettibile di spostarsi in funzione della differenza fra le pressioni di detti fluidi .

Nel funzionamento uno spostamento della membrana 20 comporta una corrispondente deformazione elastica della molla 23. A seconda del verso dello spostamento della membrana 20, le spire della molla 23 si addensano oppure si diradano. Poiché la molla 23 funge da nucleo associato alla bobina 24, l'induttanza presentata nel funzionamento da tale bobina varia in definitiva in funzione della differenza delle pressioni dei fluidi immessi nelle camere 27 e 28 del trasduttore.

La bobina 24 è collegata ad un circuito per sé noto (non illustrato) predisposto per generare un segnale la cui frequenza è variabile al variare dell'induttanza di tale bobina, e dunque di frequenza variabile in funzione della differenza delle pressioni agenti sulla membrana 20.

In alternativa, intorno all'elemento 15 possono essere disposte due bobine avvolte in sensi opposti, collegate ad un circuito per sé noto predisposto per generare un segnale di tensione variabile al variare dell'induttanza di dette bobine e dunque al variare della differenza delle pressioni agenti sulla membrana -Nel funzionamento la molla 23 di materiale ferromagnetico funge allo stesso tempo da nucleo per la bobina 24 e da organo elastico di contrasto dello spostamento della membrana 20.

Sebbene l'esempio di realizzazione sopra descritto riguardi un trasduttore differenziale di pressione, l'invenzione non si intende limitata a tale tipo di trasduttore. In effetti, l'invenzione si estende anche a trasduttori di tipo non differenziale, ed in particolare a trasduttori di pressione assoluta. Il trasduttore precedentemente descritto può essere agevolmente trasformato in un trasduttore di pressione assoluta semplicemente otturando o non utilizzando uno dei raccordi di ingresso 29, 30. Nella camera associata al raccordo otturato può essere eventualmente fatto il vuoto.

Il trasduttore può essere altresì utilizzato per fornire segnali indicativi di grandezze diverse da una pressione o differenza di pressioni, ad esempio per indicare il livello di un liquido in un contenitore .

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definita nelle annesse rivendicazioni.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Trasduttore, in particolare trasduttore di pressione, comprendente un involucro rigido cavo (2) in cui è serrata una membrana (20) che, unitamente ad una porzione dell'involucro (2), definisce almeno una camera a volume variabile (27, 28) provvista di un'apertura (29, 30) per l'immissione di un fluido la cui pressione agisce sulla membrana (20); mezzi elastici (23) disposti nell'involucro (2) e tendenti a contrastare elasticamente lo spostamento della membrana (20); almeno un avvolgimento (24) disposto in posizione fissa rispetto all'involucro (2); e un elemento di materiale ferromagnetico (23) associato alla membrana (20) e mobile rispetto a detto avvolgimento (24) per effetto di uno spostamento della membrana (20), in modo tale per cui l'induttanza di tale avvolgimento (24) è variabile in funzione della posizione della membrana (20); il trasduttore essendo caratterizzato dal fatto che detto elemento ferromagnetico e detti mezzi elastici comprendono una medesima molla (23) di materiale ferromagnetico, interposta fra la membrana (20) ed una superficie di contrasto (15a) operativamente fissa nell' involucro (2) .
2. 2. Trasduttore secondo la rivendicazione 1, in cui la membrana (20) divide una regione interna all'involucro (2) in due camere (27, 28) separate a tenuta, provviste di rispettive aperture (29, 30) per l'immissione di fluidi le cui pressioni agiscono su superfici opposte della membrana (20) in modo tale per cui l'induttanza di detto avvolgimento (24) è variabile in funzione della differenza delle pressioni di detti fluidi.
3. 3. Trasduttore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta molla (23) presenta una prima porzione a spire addensate che si estende adiacente alla membrana (20) e parzialmente all'interno di detto avvolgimento (24), ed una seconda porzione a spire diradate che si estende da parte opposta alla membrana rispetto a detta prima porzione.
4. 4. Trasduttore, in particolare trasduttore di pressione, sostanzialmente quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.