RU2247955C1

RU2247955C1 - Pressure indicator

Info

Publication number: RU2247955C1
Application number: RU2003136916/28A
Authority: RU
Inventors: Г.П. Барабанов (RU); Г.П. Барабанов; В.Г. Барабанов (RU); В.Г. Барабанов
Original assignee: Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2005-03-10

Abstract

FIELD: measuring engineering.

SUBSTANCE: housing (1) of the pressure indicator receives bellows (2) connected to core (6) provided with bushing (7) having solenoid (8) which forms inductive converter (9) with core (6). Housing (1) is provided with time relay (15) made of air vessel (16), sensitive member (18) with inductive pickup (19) made of winding (11) and additional core (20) spring-loaded by spring (26), adjustable throttle (22), and stop (25). Before operation, bellows (2) and object (4) are pressurized. In so doing, bellows (2) with bushing (7) moves upward and additional core (20) of pickup (19) enters winding (11), thus signaling of attainment of working pressure. Ring air chamber (13) is then pressurized. In so doing, solenoid (9) is secured to winding (11) interconnected through spacer (10). Relay (15) is pressurized simultaneously. When pressure in bellows (2) drops, core (6) begins to move, thus, generating a signal.

EFFECT: expanded functional capabilities and enhanced reliability.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к приборостроению, а точнее к устройствам для измерения давления преимущественно при контроле герметичности.The invention relates to instrumentation, and more specifically to devices for measuring pressure mainly in the control of tightness.

Известен сигнализатор давления, содержащий корпус с установленными в нем мембраной и пружиной, преобразователь перемещения в электрический сигнал в виде соленоида, закрепленного на втулке, ферромагнитного сердечника, связанного с мембраной и расположенного с возможностью взаимодействия с нижней частью соленоида, фрикционный элемент, содержащий кольцевую камеру, полость которой сообщена с источником давления через нормально закрытый клапан (Авт. свид. СССР №1675706, кл. С 01 L 19/08, 19/10, 1991 г.).A known pressure switch comprising a housing with a membrane and a spring installed therein, a transducer for moving into an electric signal in the form of a solenoid mounted on a sleeve, a ferromagnetic core connected to the membrane and arranged to interact with the lower part of the solenoid, a friction element containing an annular chamber, the cavity of which is connected to the pressure source through a normally closed valve (Auth. St. USSR No. 1675706, class 01 L 19/08, 19/10, 1991).

Недостатком указанного сигнализатора давления является ограниченность технологических возможностей только сигнализацией падения давления, т.к. устройство не позволяет определять уровень рабочего давления и фиксировать продолжительность испытания, что необходимо для контроля герметичности. Кроме того, устройство имеет низкую надежность из-за непосредственного контакта кольцевой камеры с перемещающимся соленоидом, что приводит к быстрому износу.The disadvantage of this pressure switch is the limited technological capabilities only alarm pressure drop, because the device does not allow to determine the level of working pressure and record the duration of the test, which is necessary to control the tightness. In addition, the device has low reliability due to direct contact of the annular chamber with a moving solenoid, which leads to rapid wear.

Наиболее близким техническим решением является сигнализатор давления (Патент РФ №2156967, кл. G 01 L 19/08, 2000 г.), содержащий корпус с установленными на нем преобразователем перемещения в электрический сигнал в виде соленоида, закрепленного на втулке, и ферромагнитного сердечника, расположенного с возможностью взаимодействия с соленоидом, фрикционным элементом, содержащим кольцевую пневмокамеру, полость которой сообщена с источником давления, дополнительный ферромагнитный сердечник, пружину, реле времени, которое состоит из пневматической емкости в виде стакана, ограниченного чувствительным элементом, установленного на корпусе и датчика чувствительного элемента.The closest technical solution is a pressure signaling device (RF Patent No. 2156967, class G 01 L 19/08, 2000), comprising a housing with a displacement transducer into an electrical signal mounted on it in the form of a solenoid mounted on a sleeve and a ferromagnetic core, located with the possibility of interaction with a solenoid, a friction element containing an annular pneumatic chamber, the cavity of which is in communication with a pressure source, an additional ferromagnetic core, a spring, a time relay, which consists of a pneumatic capacitor bones in the form of a glass bounded by a sensitive element mounted on the body and a sensor of the sensitive element.

Здесь расширены технологические возможности устройства. Этот результат достигается за счет контроля уровня рабочего давления и установки реле времени, что обеспечивает более широкие возможности контроля, в том числе дает возможность контролировать непосредственно величину утечки газа за определенное время, характеризующую герметичность объекта испытания.Here, the technological capabilities of the device are expanded. This result is achieved by monitoring the level of working pressure and installing a time switch, which provides more control capabilities, including the ability to directly control the amount of gas leakage for a certain time, characterizing the tightness of the test object.

Однако технологические возможности такого устройства ограничены по точности и диапазону контроля утечки газа из-за малого хода и нелинейности прогиба мембраны, перемещающейся под действием рабочего давления, т.е. мембрана может обеспечить только узкий диапазон контроля, соответствующий ее перемещению. Так как верхняя часть соленоида используется для взаимодействия с сердечником сервисного датчика, а его нижняя часть - с сердечником преобразователя перемещения, причем между сердечниками расположена пружина, то это приводит к существенному увеличению размера и массы соленоида, а также к значительному количеству его витков, которые оказываются незадействованными как при работе сервисного датчика, так и преобразователя перемещения. Это снижает точностные характеристики датчика и преобразователя, а следовательно, всего устройства в целом. Использование в реле времени пружинного реостатного преобразователя в качестве датчика чувствительного элемента, а также подпорной пружины чувствительного элемента, усложняет настройку реле времени и ограничивает его возможности по диапазону настройки. Кроме того, наличие в устройстве трех преобразователей перемещения усложняет его конструкцию и снижает надежность работы в целом. Выполнение фрикционного элемента, при котором он снабжен набором подпружиненных плунжеров, расположенных между соленоидом и кольцевой пневмокамерой, усложняет его конструкцию. При этом снижается надежность фиксации соленоида и втулки, т.к. существенно уменьшается площадь контакта между их поверхностью и фрикционным элементом. Здесь контакт по площади заменяется точечным по числу плунжеров. В целом все эти недостатки снижают технологические возможности и надежность всего устройства.However, the technological capabilities of such a device are limited in accuracy and in the range of monitoring gas leakage due to the small stroke and non-linearity of the deflection of the membrane moving under the action of working pressure, i.e. the membrane can provide only a narrow control range corresponding to its movement. Since the upper part of the solenoid is used to interact with the core of the service sensor, and its lower part - with the core of the displacement transducer, and a spring is located between the cores, this leads to a significant increase in the size and mass of the solenoid, as well as to a significant number of its turns, which turn out to be unused during the operation of the service sensor and the displacement transducer. This reduces the accuracy of the sensor and the transmitter, and therefore, the entire device as a whole. The use of a spring rheostat converter as a sensor of the sensing element, as well as a retaining spring of the sensing element in the time relay, complicates the setting of the time relay and limits its capabilities over the tuning range. In addition, the presence of three displacement transducers in the device complicates its design and reduces overall reliability. The implementation of the friction element, in which it is equipped with a set of spring-loaded plungers located between the solenoid and the annular pneumatic chamber, complicates its design. This decreases the reliability of fixing the solenoid and sleeve, because the contact area between their surface and the friction element is significantly reduced. Here, the area contact is replaced by a point contact by the number of plungers. In general, all these disadvantages reduce the technological capabilities and reliability of the entire device.

Технический результат изобретения заключается в расширении технологических возможностей за счет повышения точности и чувствительности устройства при контроле утечки газа; повышения точности задания рабочего давления и времени контроля, а также расширения диапазона контроля; возможности измерять величину утечки газа в объекте; в повышении надежности посредством сокращения в конструкции устройства количества преобразователей перемещения, упрощения настройки реле времени и обеспечения фиксации соленоида и обмотки фрикционным элементом за счет увеличения площади контакта.The technical result of the invention is to expand technological capabilities by increasing the accuracy and sensitivity of the device when monitoring gas leakage; increasing the accuracy of setting the working pressure and control time, as well as expanding the control range; the ability to measure the amount of gas leakage in the facility; to increase reliability by reducing the number of displacement transducers in the device design, simplifying the setting of the time relay and securing the fixation of the solenoid and winding by the friction element by increasing the contact area.

Указанный технический результат достигается тем, что известный сигнализатор давления, содержащий корпус с установленными в нем преобразователем перемещения в электрический сигнал в виде соленоида, закрепленного на втулке, и ферромагнитного сердечника, расположенного с возможностью взаимодействия с соленоидом, фрикционным элементом, содержащим кольцевую пневмокамеру, полость которой сообщена с источником давления, дополнительный ферромагнитный сердечник, пружину, реле времени, которое состоит из пневматической емкости в виде стакана, ограниченного чувствительным элементом, установленного на корпусе и датчика чувствительного элемента, согласно изобретению снабжен сильфоном, один торец которого закреплен на корпусе, а на другом - закреплен ферромагнитный сердечник, при этом сильфон связан с источником давления, датчик чувствительного элемента выполнен в виде индуктивного преобразователя, обмотка которого установлена на верхней части втулки с возможностью взаимодействия с дополнительным ферромагнитным сердечником, связанным с чувствительным элементом, при этом между обмоткой и втулкой с соленоидом размещена прокладка, и они скреплены между собой с возможностью взаимодействия с фрикционным элементом, причем пружина размещена между прокладкой и незакрепленным торцом дополнительного ферромагнитного сердечника, стакан снабжен упором, выполненным с возможностью регулирования положения чувствительного элемента, установленного между корпусом и стаканом.The specified technical result is achieved by the fact that the known pressure switch containing a housing with a transducer of displacement into an electrical signal in the form of a solenoid mounted on a sleeve and a ferromagnetic core arranged to interact with the solenoid, a friction element containing an annular pneumatic chamber, the cavity of which communicated with a pressure source, an additional ferromagnetic core, a spring, a time relay, which consists of a pneumatic tank in the form of a stack a, limited by a sensing element mounted on the housing and the sensor of the sensing element, according to the invention is equipped with a bellows, one end of which is mounted on the housing, and a ferromagnetic core is fixed on the other, while the bellows is connected to a pressure source, the sensor of the sensing element is made in the form of an inductive transducer the winding of which is installed on the upper part of the sleeve with the possibility of interaction with an additional ferromagnetic core associated with the sensitive element, while a gasket is placed between the winding and the sleeve with the solenoid, and they are fastened together with the possibility of interaction with the friction element, the spring being placed between the gasket and the loose end of the additional ferromagnetic core, the cup is equipped with a stop made to adjust the position of the sensing element installed between the body and the cup .

Кроме того, фрикционный элемент снабжен эластичной трубкой, концы которой по периметру закреплены на корпусе, размещенной между кольцевой пневмокамерой и соленоидом, а также обмоткой с возможностью фрикционного взаимодействия с последними при рабочем положении кольцевой пневмокамеры.In addition, the friction element is equipped with an elastic tube, the ends of which are fixed around the perimeter on a housing located between the annular pneumatic chamber and the solenoid, as well as a winding with the possibility of frictional interaction with the latter when the annular pneumatic chamber is in working position.

Отличиями заявляемого сигнализатора давления является его конструктивное исполнение, при котором он снабжен сильфоном, связанным с источником рабочего давления, один торец сильфона закреплен на корпусе, а на другом - закреплен ферромагнитный сердечник, позволяет существенно увеличить перемещение сердечника в соленоиде в процессе контроля, используя всю длину соленоида и делает это перемещение равномерным, что повышает точность и чувствительность устройства, позволяет не только контролировать, но и измерять величину утечки газа в объекте. Кроме того, увеличивается диапазон рабочего давления, которое может использоваться в данном сигнализаторе давления, тем самым расширяются его технологические возможности.The differences of the claimed pressure signaling device is its design, in which it is equipped with a bellows associated with a source of working pressure, one end of the bellows is fixed to the body, and the ferromagnetic core is fixed to the other, it can significantly increase the movement of the core in the solenoid during the monitoring process, using the entire length solenoid and makes this movement uniform, which increases the accuracy and sensitivity of the device, allows not only to control, but also to measure the amount of gas leakage in the volume kT. In addition, the range of working pressure that can be used in this pressure switch is increased, thereby expanding its technological capabilities.

Выполнение датчика чувствительного элемента в виде индуктивного преобразователя, обмотка которого установлена на верхней части втулки с возможностью взаимодействия с дополнительным ферромагнитным сердечником, связанным с чувствительным элементом, упрощает конструкцию устройства, т.к. датчик чувствительного элемента кроме функции выдачи сигнала о завершении выдержки времени, т.е. о завершении контроля герметичности, дополнительно используется для контроля уровня рабочего давления, которое устанавливается в сигнализаторе, причем высота обмотки для получения сигналов используется полностью, что повышает точность и чувствительность датчика.The implementation of the sensor of the sensitive element in the form of an inductive converter, the winding of which is mounted on the upper part of the sleeve with the possibility of interaction with an additional ferromagnetic core associated with the sensitive element, simplifies the design of the device, because sensor of the sensing element, in addition to the function of issuing a signal about the completion of the time delay, i.e. the completion of the tightness control, is additionally used to control the level of working pressure, which is set in the detector, and the height of the winding for receiving signals is fully used, which increases the accuracy and sensitivity of the sensor.

Снабжение стакана упором, выполненным с возможностью регулирования положения чувствительного элемента, установленного между корпусом и стаканом, упрощает настройку реле времени, что повышает надежность конструкции устройства в целом.The supply of the glass with an emphasis made with the possibility of regulating the position of the sensing element installed between the body and the glass simplifies the setting of the time relay, which increases the reliability of the design of the device as a whole.

Закрепление между собой обмотки, прокладки и втулки с соленоидом с возможностью взаимодействия с фрикционным элементом обеспечивает их одновременную фиксацию последним и расширяет возможную зону расположения фрикционного элемента на корпусе устройства.Fixing the windings, gaskets, and bushings with a solenoid together with the possibility of interaction with the friction element ensures their simultaneous fixation by the latter and expands the possible area of the friction element on the device body.

Размещение пружины между прокладкой и незакрепленным торцом дополнительного ферромагнитного сердечника обеспечивает необходимый для работы реле времени подпор чувствительного элемента, т.е. выполняет функции противодавления. Кроме того, пружина прижимает дополнительный сердечник к упору, фиксируя его, когда датчик выполняет функцию контроля заданного уровня рабочего давления.The placement of the spring between the gasket and the loose end of the additional ferromagnetic core provides the support of the sensing element necessary for the operation of the time relay, i.e. performs the function of back pressure. In addition, the spring presses the additional core against the stop, fixing it when the sensor performs the function of monitoring a given level of working pressure.

Вариант выполнения фрикционного элемента, при котором он снабжен эластичной трубкой, концы которой по периметру закреплены на корпусе, размещенной между кольцевой пневмокамерой и соленоидом, а также обмоткой с возможностью фрикционного взаимодействия с последними при рабочем положении кольцевой пневмокамеры, позволяет эластичной трубке выполнять функцию легко заменяемого протектора, который исключает непосредственный контакт кольцевой пневмокамеры и поверхности соленоида, а также обмотки, уменьшая тем самым ее износ. Кроме того, эластичная трубка обеспечивает большую площадь фрикционного контакта, чем кольцевая пневмокамера, улучшая фиксацию блока из обмотки и втулки с соленоидом, тем самым увеличивается надежность устройства в целом.An embodiment of the friction element, in which it is equipped with an elastic tube, the ends of which are perimeter mounted on a housing located between the annular pneumatic chamber and the solenoid, as well as a winding with the possibility of frictional interaction with the latter when the annular pneumatic chamber is in working position, allows the elastic tube to perform the function of an easily replaceable tread , which eliminates direct contact of the annular pneumatic chamber and the surface of the solenoid, as well as the winding, thereby reducing its wear. In addition, the elastic tube provides a larger area of frictional contact than the annular pneumatic chamber, improving the fixation of the block from the winding and the sleeve with the solenoid, thereby increasing the reliability of the device as a whole.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами конструкции сигнализатора давления.The essence of the invention is illustrated by the design drawings of the pressure switch.

На фиг.1 изображена конструкция сигнализатора давления, общий вид в разрезе и схема подключения к нему источника сжатого воздуха; на фиг.2 - конструкция фрикционного элемента с эластичной трубкой.Figure 1 shows the design of the pressure switch, a General view in section and a diagram of the connection to it of a source of compressed air; figure 2 - design of the friction element with an elastic tube.

Сигнализатор давления (фиг.1) состоит из корпуса 1, в полости которого установлен сильфон 2, рассчитанный на требуемый диапазон рабочего давления. Один из торцов сильфона 2 закреплен посредством крышки 3 на корпусе 1. Полость А корпуса 1 сообщена с атмосферой, а полость Б сильфона 2 - с испытуемым объектом 4, давление в котором создается источником сжатого воздуха (не показан) и отсекается на время испытания клапаном 5. На втором торце сильфона 2 закреплен ферромагнитный сердечник 6, на котором установлена с зазором втулка 7, снабженная соленоидом 8. При этом корпус 1, ферромагнитный сердечник 6 и соленоид 8 образуют индуктивный преобразователь 9 перемещения в электрический сигнал. На верхней части втулки 7 установлены прокладка 10 и соосно соленоиду 8 обмотка 11, которые скреплены между собой (например, клеем) и имеют единую наружную поверхность 12, покрытую слоем твердого диэлектрика. Втулка 7 с соленоидом 8 и обмотка 11 имеют фрикционную связь с корпусом 1 посредством фрикционного элемента, выполненного в виде кольцевой пневмокамеры 13, расположенной в расточке корпуса 1, которая может фрикционно взаимодействовать с наружной поверхностью 12. Пневмокамера 13 соединена с источником пневматического давления (не показан) через нормально закрытый клапан 14, что обеспечивает ее соединение с атмосферой в начале испытания. На корпусе 1 расположено реле 15 времени, которое состоит из пневматической емкости 16, образованной стаканом 17 и чувствительным элементом 18, выполненным, например, в виде мембраны, а также датчиком 19 чувствительного элемента 18. Причем чувствительный элемент 18 установлен между корпусом 1 и стаканом 17. Датчик 19 выполнен в виде индуктивного преобразователя и состоит из обмотки 11 и дополнительного ферромагнитного сердечника 20, жестко связанного с чувствительным элементом 18 посредством шайб 21, а также винтового соединения (не показано) и имеющего возможность взаимодействовать с обмоткой 11. Пневматическая емкость 16 через регулируемый дроссель 22 и клапанный элемент 23 подключена к источнику пневматического давления (не показан), а через выхлопной клапан 24 - соединена с атмосферой. При этом стакан 17 снабжен регулируемым упором 25. Перемещение и фиксация последнего осуществляется посредством винтового соединения, чем обеспечивается регулировка начального положения чувствительного элемента 18 и дополнительного сердечника 20, между незакрепленным торцом которого и прокладкой 10 размещена пружина 26. Она выполнена из немагнитного материала и оттарирована на величину пневматического давления, подаваемого в реле 15 времени. Кроме того, настроечная регулировка начального положения и рабочего чувствительного элемента 18 и дополнительного сердечника 20 может осуществляться посредством набора прокладок 27, установленных между корпусом 1 и стаканом 17 с последующим креплением болтовым соединением (не показано). Все это позволяет более точно настраивать реле 15 времени в датчик 19 на соответствующие контролируемые параметры.The pressure switch (figure 1) consists of a housing 1, in the cavity of which a bellows 2 is installed, designed for the required operating pressure range. One of the ends of the bellows 2 is fixed by means of a cover 3 to the housing 1. The cavity A of the housing 1 is in communication with the atmosphere, and the cavity B of the bellows 2 is connected to the test object 4, the pressure in which is created by a source of compressed air (not shown) and is cut off by the valve 5 A ferromagnetic core 6 is mounted on the second end of the bellows 2, on which a sleeve 7 is provided with a gap, provided with a solenoid 8. In this case, the housing 1, the ferromagnetic core 6 and the solenoid 8 form an inductive transducer 9 for moving into an electrical signal. On the upper part of the sleeve 7, a gasket 10 and a coaxial winding 11 coaxially solenoid 8 are mounted, which are fastened together (for example, by glue) and have a single outer surface 12, covered with a layer of solid dielectric. The sleeve 7 with the solenoid 8 and the winding 11 have a frictional connection with the housing 1 by means of a friction element made in the form of an annular pneumatic chamber 13 located in the bore of the housing 1, which can frictionally interact with the outer surface 12. The pneumatic chamber 13 is connected to a source of pneumatic pressure (not shown ) through a normally closed valve 14, which ensures its connection with the atmosphere at the beginning of the test. A time relay 15 is located on the housing 1, which consists of a pneumatic container 16 formed by a glass 17 and a sensing element 18, made, for example, in the form of a membrane, as well as a sensor 19 of the sensing element 18. Moreover, the sensing element 18 is installed between the housing 1 and the glass 17 The sensor 19 is made in the form of an inductive transducer and consists of a winding 11 and an additional ferromagnetic core 20, rigidly connected to the sensing element 18 by means of washers 21, as well as a screw connection (not shown) and having about the ability to interact with the winding 11. Pneumatic tank 16 through an adjustable throttle 22 and valve element 23 is connected to a source of pneumatic pressure (not shown), and through the exhaust valve 24 is connected to the atmosphere. In this case, the cup 17 is equipped with an adjustable stop 25. Moving and fixing the latter is carried out by means of a screw connection, which ensures the adjustment of the initial position of the sensing element 18 and the additional core 20, between the loose end of which and the gasket 10 a spring 26 is placed. It is made of non-magnetic material and calibrated on the amount of pneumatic pressure supplied to the relay 15 time. In addition, the adjustment of the initial position and the working sensing element 18 and the additional core 20 can be carried out by means of a set of gaskets 27 installed between the housing 1 and the glass 17 with subsequent bolting (not shown). All this allows you to more accurately configure the relay 15 time in the sensor 19 to the appropriate monitored parameters.

Фрикционный элемент (фиг.2) может быть снабжен эластичной трубкой 28, концы которой по периметру закреплены в пазах корпуса 1. При этом эластичная трубка 28 размещена между кольцевой пневмокамерой 13 и соленоидом 8, а также обмоткой 11 с возможностью фрикционного взаимодействия с их наружной поверхностью 12 при рабочем положении кольцевой пневмокамеры 13. Эластичная трубка 28 предохраняет кольцевую пневмокамеру 13 от возможных повреждений и уменьшает ее износ. Кроме того, эластичная трубка 28 повышает эффективность работы фрикционного элемента за счет того, что ее прогиб от воздействия кольцевой пневмокамеры 13, находящейся под давлением, обеспечивает большую площадь фрикционного контакта с поверхностью 12 соленоида 8 и обмотки 11.The friction element (figure 2) can be equipped with an elastic tube 28, the ends of which are perimeter fixed in the grooves of the housing 1. In this case, the elastic tube 28 is placed between the annular pneumatic chamber 13 and the solenoid 8, as well as the winding 11 with the possibility of frictional interaction with their outer surface 12 in the operating position of the annular pneumatic chamber 13. The elastic tube 28 protects the annular pneumatic chamber 13 from possible damage and reduces its wear. In addition, the elastic tube 28 increases the efficiency of the friction element due to the fact that its deflection from the effects of the annular pneumatic chamber 13, which is under pressure, provides a large area of frictional contact with the surface 12 of the solenoid 8 and the winding 11.

Сигнализатор давления (фиг.1) работает следующим образом.The pressure switch (figure 1) works as follows.

При контроле герметичности полость Б сильфона 2 и испытуемый объект 4 соединяют через канал в крышке 3 с источником пневматического давления (не показан). Сильфон 2 под действием давления в полости Б растягивается и перемещает сердечник 6, а также втулку 7, соленоид 8, прокладку 10, обмотку 11. Давление воздуха в полости А не препятствует этому перемещению, т.к. она сообщена с атмосферой. При этом дополнительный сердечник 20 входит в обмотку 11, и датчик 19 чувствительного элемента 18 фиксирует рост давления в полости Б. Одновременно дополнительный сердечник 20 сжимает пружину 26, которая создает на чувствительном элементе 18 определенное противодавление, необходимое для работы реле 15 времени. Причем кольцевая пневмокамера 13 не препятствует перемещению соленоида 8 и обмотки 11, которое осуществляется до тех пор, пока датчик 19 не зафиксирует требуемую величину рабочего давления в полости Б сильфона 2. При этом датчик 19 выдаст сигнал на клапан 5 и нормально закрытый клапан 14, обеспечивающий подачу сжатого воздуха в кольцевую пиевмокамеру 13. Это обеспечивает соответственно отсечку полости Б и объекта 4 от источника пневматического давления, а также фиксацию положения втулки 7, соленоида 8 и обмотки 11 за счет возникшей фрикционной связи между наружной поверхностью 12 и кольцевой пневмокамерой 13. Таким образом, индуктивный преобразователь 9 перемещения сильфона 2 в электрический сигнал подготовлен к работе. Одновременно осуществляется запуск реле 15 времени, предварительно настроенного на требуемую выдержку времени контроля. Настройка осуществляется посредством набора прокладок 27, регулируемого упора 25 и регулируемого дросселя 22, который задает расход воздуха, следовательно, скорость заполнения пневматической емкости 16. При этом включается клапанный элемент 23 и выключается выхлопной клапан 24. Чувствительный элемент 18 под действием давления воздуха, заполняющего пневматическую емкость 16 стакана 17, будет деформироваться и перемещать скрепленный с ним посредством шайб 21 дополнительный сердечник 20. Скорость заполнения пневматической емкости 16 пропорциональна заданному времени выдержки, поэтому деформация чувствительного элемента 18 и соответствующая ему величина перемещения дополнительного сердечника 20 в обмотке 11 также будут пропорциональны времени выдержки. Индуктивность обмотки 11 изменяется пропорционально введенной в нее массе дополнительного сердечника 20, сигнализируя о времени выдержки. По истечении заданного времени контроля на выходе датчика 19 появится соответствующий сигнал. Если за время контроля будет происходить падение давления в полости Б из-за негерметичности испытуемого объекта 4, то сильфон 2 будет сжиматься. Причем сжатие сильфона 2 будет пропорционально величине падения давления, а следовательно, - величине утечки. При этом сердечник 6 выводится из неподвижного соленоида 8. На выходе индуктивного преобразователя 9 появится электрический сигнал, соответствующий величине утечки сжатого воздуха из испытуемого объекта 4. По завершении контроля сброс давления в полости Б происходит при отсоединении испытуемого объекта 4, при этом сильфон 2 сжимается до исходного положения. Одновременно кольцевая пневмокамера 13 подсоединяется через клапан 14 к атмосфере и ее фрикционная связь с наружной поверхностью 12 разрывается, втулка 7, соленоид 8, прокладка 10 и обмотка 11 под действием собственного веса вместе с сердечником 6 и сильфоном 2 возвращаются в исходное положение.When checking the tightness, the cavity B of the bellows 2 and the test object 4 are connected through a channel in the cover 3 with a source of pneumatic pressure (not shown). The bellows 2 under pressure in the cavity B stretches and moves the core 6, as well as the sleeve 7, the solenoid 8, the gasket 10, the winding 11. The air pressure in the cavity And does not prevent this movement, because it is connected with the atmosphere. In this case, the additional core 20 enters the winding 11, and the sensor 19 of the sensing element 18 detects the increase in pressure in the cavity B. At the same time, the additional core 20 compresses the spring 26, which creates a certain back pressure on the sensing element 18 necessary for the time relay 15 to operate. Moreover, the annular pneumatic chamber 13 does not interfere with the movement of the solenoid 8 and the winding 11, which is carried out until the sensor 19 fixes the required working pressure in the cavity B of the bellows 2. In this case, the sensor 19 will give a signal to the valve 5 and the normally closed valve 14, providing the supply of compressed air to the annular pivot chamber 13. This provides a corresponding cut-off of the cavity B and object 4 from the source of pneumatic pressure, as well as fixing the position of the sleeve 7, solenoid 8 and winding 11 due to the frictional connection and between the outer surface 12 and the annular pneumatic chamber 13. Thus, the inductive converter 9 for moving the bellows 2 into an electrical signal is prepared for operation. At the same time, the time relay 15, pre-configured for the required control time delay, is started. The adjustment is carried out by means of a set of gaskets 27, an adjustable stop 25 and an adjustable throttle 22, which sets the air flow rate, therefore, the filling speed of the pneumatic container 16. In this case, the valve element 23 is turned on and the exhaust valve 24 is turned off. The sensing element 18 is subjected to the pressure of the air filling the pneumatic the container 16 of the cup 17 will deform and move the additional core 20 fastened with it through the washers 21. The filling speed of the pneumatic container 16 is proportional at a given holding time, so the deformation of the sensing element 18 and the corresponding amount of movement of the additional core 20 in the winding 11 will also be proportional to the holding time. The inductance of the winding 11 changes in proportion to the mass of the additional core 20 introduced into it, signaling the holding time. After the specified monitoring time, the corresponding signal appears at the output of the sensor 19. If during the monitoring time a pressure drop occurs in cavity B due to leakage of the test object 4, then the bellows 2 will be compressed. Moreover, the compression of the bellows 2 will be proportional to the magnitude of the pressure drop, and therefore to the magnitude of the leak. In this case, the core 6 is removed from the stationary solenoid 8. At the output of the inductive transducer 9, an electric signal appears corresponding to the amount of compressed air leakage from the test object 4. Upon completion of the control, the pressure in the cavity B occurs when the test object 4 is disconnected, while the bellows 2 is compressed to starting position. At the same time, the annular pneumatic chamber 13 is connected through the valve 14 to the atmosphere and its frictional connection with the outer surface 12 is broken, the sleeve 7, the solenoid 8, the gasket 10 and the winding 11 under the influence of their own weight together with the core 6 and the bellows 2 are returned to their original position.

Сброс давления в пневматической емкости 16 происходит при ее отсечке от источника пневматического давления посредством клапанного элемента 23 и сообщении через выхлопной клапан 24 с атмосферой. При этом под действием пружины 26 дополнительный сердечник 20 и чувствительный элемент 18 перемещаются в исходное положение до касания шайб 21 с регулируемым упором 25.The pressure relief in the pneumatic container 16 occurs when it is cut off from the source of pneumatic pressure by means of the valve element 23 and communication through the exhaust valve 24 with the atmosphere. In this case, under the action of the spring 26, the additional core 20 and the sensing element 18 are moved to their original position until the washers 21 touch with an adjustable stop 25.

Если фрикционный элемент (фиг.2) снабжен эластичной трубкой 28, то в исходном положении, когда в кольцевую пневмокамеру 13 не подается сжатый воздух, она находится в пазах корпуса 1 и не препятствует перемещению втулки 7, соленоида 8 и обмотки 11. После подачи сигнала на фиксацию сжатый воздух через нормально закрытый клапан 14 поступает в кольцевую пневмокамеру 13. Она расширяется и прогибает незакрепленную в корпусе 1 часть эластичной трубки 28. При этом возникает фрикционная связь между прогнувшейся поверхностью эластичной трубки 28 и наружной поверхностью 12 соленоида 8 и обмотки 11, чем обеспечивается их фиксация. При подаче сигнала о прекращении фиксации кольцевая пневмокамера 13 через клапан 14 соединяется с атмосферой, и давление на эластичную трубку 28 прекращается. При этом она вследствие упругой деформации эластичного материала возвращается в исходное положение в пазах корпуса 1, и ее фрикционная связь с наружной поверхностью 12 соленоида 8 и обмотки 11 прекращается.If the friction element (figure 2) is equipped with an elastic tube 28, then in the initial position, when compressed air is not supplied to the annular pneumatic chamber 13, it is in the grooves of the housing 1 and does not interfere with the movement of the sleeve 7, the solenoid 8 and the winding 11. After the signal for fixation, compressed air through a normally closed valve 14 enters the annular pneumatic chamber 13. It expands and bends the part of the elastic tube 28 which is not fixed in the housing 1. In this case, a frictional connection arises between the bent surface of the elastic tube 28 and the outer surface 12 of the solenoid 8 and the coil 11, which ensures their fixing. When a signal is sent to stop fixing, the annular pneumatic chamber 13 through the valve 14 is connected to the atmosphere, and the pressure on the elastic tube 28 is stopped. Moreover, due to the elastic deformation of the elastic material, it returns to its original position in the grooves of the housing 1, and its frictional connection with the outer surface 12 of the solenoid 8 and the winding 11 is terminated.

Использование предлагаемого сигнализатора давления по сравнению с существующими позволяет существенно расширить технологические возможности за счет того, что конструкция устройства снабжена сильфоном, на котором закреплен ферромагнитный сердечник преобразователя перемещения в электрический сигнал. Применение в конструкции сильфона позволяет получить существенно большие перемещения сердечника в соленоиде и таким образом значительно повысить чувствительность и точность контроля утечки предлагаемым сигнализатором давления по сравнению с аналогичными устройствами, снабженными мембраной. Кроме того, это позволяет использовать сигнализатор давления в более широком диапазоне рабочего давления, а при соответствующей градуировке индуктивного преобразователя перемещения - для измерения номинальной величины утечки по падению давления. Применение реле давления с индуктивным преобразователем перемещения чувствительного элемента повышает его точностные характеристики и повышает надежность сигнализатора давления за счет упрощения его конструкции путем использования только двух преобразователей перемещения, т. к. датчик чувствительного элемента выполняет также функцию контроля задаваемого уровня рабочего давления. Кроме того, упростилась настройка реле времени, и расширился диапазон его настройки за счет применения индуктивного преобразователя чувствительного элемента и регулируемого упора. Дополнительно в предлагаемом сигнализаторе давления повышена надежность за счет применения в фрикционном элементе эластичной трубки, что повышает площадь фрикционной связи, а следовательно, его эффективность. Кроме того, такая конструкция фрикционного элемента исключает непосредственный контакт между поверхностью кольцевой пневмокамеры и наружной поверхностью соленоида с обмоткой без применения набора подвижных подпружиненных механических плунжеров, как в известных конструкциях, уменьшая тем самым износ пневмокамеры. Размещение эластичной трубки в пазах корпуса с креплением по периметру делает конструкцию устройства технологичнее, т.к. расширяет зону возможного размещения кольцевой пневмокамеры в корпусе, при этом трубка значительно легче устанавливается и демонтируется по сравнению с набором механических плунжеров.The use of the proposed pressure signaling device compared with existing allows significantly expanding technological capabilities due to the fact that the design of the device is equipped with a bellows, on which the ferromagnetic core of the transducer of displacement into an electrical signal is fixed. Application in the design of the bellows allows you to get significantly greater displacements of the core in the solenoid and thus significantly increase the sensitivity and accuracy of leakage monitoring of the proposed pressure switch compared with similar devices equipped with a membrane. In addition, this allows the use of a pressure switch in a wider range of operating pressure, and with appropriate graduation of the inductive displacement transducer, for measuring the nominal value of the leak from the pressure drop. The use of a pressure switch with an inductive transducer of displacement of the sensing element increases its accuracy characteristics and increases the reliability of the pressure signaling device by simplifying its design by using only two displacement transducers, since the sensor of the sensing element also performs the function of monitoring the set working pressure level. In addition, the adjustment of the time relay was simplified, and the range of its adjustment was expanded due to the use of an inductive transducer of the sensing element and an adjustable stop. Additionally, in the proposed pressure switch reliability is improved due to the use of an elastic tube in the friction element, which increases the area of friction coupling, and therefore its effectiveness. In addition, this design of the friction element eliminates direct contact between the surface of the annular pneumatic chamber and the outer surface of the solenoid with the winding without the use of a set of movable spring-loaded mechanical plungers, as in the known designs, thereby reducing the wear of the pneumatic chamber. Placing an elastic tube in the grooves of the housing with a perimeter mount makes the device design more technological, because expands the zone of possible placement of the annular pneumatic chamber in the housing, while the tube is much easier to install and dismantle compared to a set of mechanical plungers.

Claims

1. A pressure switch comprising a housing with a displacement transducer into an electrical signal installed therein in the form of a solenoid mounted on a sleeve and a ferromagnetic core arranged to interact with the solenoid, a friction element containing an annular pneumatic chamber, the cavity of which is in communication with the pressure source, an additional a ferromagnetic core, a spring, a time relay, which consists of a pneumatic container in the form of a cup, limited by a sensitive element mounted on the housing and the sensor of the sensor, characterized in that it is equipped with a bellows, one end of which is mounted on the body and the ferromagnetic core is fixed on the other, while the bellows is connected to a pressure source, the sensor of the sensor is made in the form of an inductive transducer, the winding of which is mounted on the top parts of the sleeve with the possibility of interaction with an additional ferromagnetic core associated with the sensing element, while between the winding and the sleeve with a solenoid a gasket is placed and they are fastened together with the possibility of interaction with the friction element, the spring being placed between the gasket and the loose end of the additional ferromagnetic core, the cup is equipped with a stop made to adjust the position of the sensing element installed between the body and the cup.

2. The pressure switch according to claim 1, characterized in that the friction element is equipped with an elastic tube, the ends of which are perimeter mounted on a housing located between the annular pneumatic chamber and the solenoid, as well as a winding with the possibility of frictional interaction with the latter when the ring pneumatic chamber is in working position.