SU1037091A1 - Предохранительное устройство к манометру - Google Patents

Abstract

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТ ВО К МАНОМЕТРУ, содержащее корпус, разделенный разделительной мембрано на две полости, одна из которых, примыканвда  к манометру, заполнена разделительной жидкостью, входной и выходной патрубки, :о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  надежности, оно снабжено двум  электродами, размещенными в полости над мембраной,подпружиненным поршнем со штоком из диэлектрического материала, на конце которого закреплено контактное кольцо, двум  электрическими контактами, закрепленными на корпусе, и блоком питани , одна клемма которого подключена к первому электроду непосредственно, а друга  - к второму электроду через электрические контакты, между которыми пропущен .шток с контактным кольцом, причем поршень раэмещен в полости корпуса под мембраной ниже входного патрубка, а в качестве разделительной жидкости использована электрореопогическа  суспензи .

Description

Изобретение относитс  к контроль но-измерительной технике, в частное ти к приборам дл  измерени  давлени , и предназначено дл  защиты манометра от перегрузок при установке их в пневматических или гидравлических ма гистрал х.

Известно предохранительное устройство , в котором чувствительный элемент выполнен в виде двух жестко св занных между собой мембран, а также установлены упор, жестко св занный с, запорым клапаном, и электрические контакты, встроен-, ные в корпус и взаимодействующие с упором. При повышении давлени  больше допустимого упор замыкает контакты и подаетс  звуковой или световой сигнал

Недостатком этого устройства  -вл етс  то, что мембраны имеют боль шую жесткость, в результате чего большим перепадам давлени  соответствует малый ход штока, что приводит к недостаточной чувствительности предохранительного устройства . Это может привести к несвоеврёменному перекрытию запорного клапа-т на, т.е. к выходу манометра из стро .

Известно устройство, которое содержит блок защиты с разделительными элементами в виде двух защищенных мембран, перва , из которых размещена в камере опорного давлени , а втора  - в подмембранной камере, котора  соединена с измер емым дав.лением . Перва  и втора  мембраны образуют мембранную камеру, соединенную с трубкой Бурдойа.

Когда создаетс  давление, превышающее допустимое, втора  мембрана перемещаетс  до тех пор, пока не опуститс , на поверхность разделительной диафрагмы. Дальнейшее повышение давлени  уже не будет передаватьс  на манометр 2,

.Однако это устройство имеет низкую надежность защиты. Это обусловлено тем, что в предохранительно устройстве используютс  стальные горфрированные мембраны, ресурс работы которых мал и ограничивает тем самым срок службы устройства. Кроме того, устройство отличаетс  сложностью герметизации стыков мембран с корпусом предохранитель-, ного устройства, при малейшем на рушении герметичности устройство не выполн ет своих функций.

Дл  реализации защиты необходимо иметь опорное давление,а это вле- : чет за сЬбой использование дополнительных элементов пневмогидросистемы (редуктора давлени  г.вентилей подачи и сброса давлени , предохра нительного клапана и двух приборов измер ющих давление на входе и выходе из редуктора, а также систему трубопроводов). Таким образом надежность всего устройства защиты будет обусловлена надежностью всей совокупностью перечисленных элементов .

Целью изобретени   вл етс  повы шение надежности защиты манометра.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предохранительное устройство к манометру, содержащее корпус, разделенный разделительной мембраной на двА полости, одна из которых, примыкающа  к манометру, заполнена разделительной жидкостью, входной и выходной патрубки, введены два электрода, размещенные в полости над мембраной,подпружиненньтй .поршень со штоком из диэлектрического материала., на конце которого закреплено контактное кольцо, два электрических контакта, закрепленные на корпусе, и блок питани , одна клемма которого подключена к первому электроду непосредственно, а друга  - к второму электроду через электрические контакты, между которыми пропущен шток с контактным кольцом, причем поршень размещен в полости корпуса под мембраной ниже входного патрубка, а в качестве разделительной жидкости использована электрореологическа  жидкость.

Введение в предохранительноё устройство сигнализатора с подвижным подпружиненным чувствительным элементом , воспринимающим давление в подмембранной камере, т.е. измер емое манометром давлени , позвол ет повысить чувствительность предохранительн.ого устройства. В известных устройствах сама мембрана играет роль исполнительного органа , запираквдего тракт измер емого давлени  при его недопустимом повышении , и, таким образом, жесткость мембраны определ ет чувствительност всего предохранительного устройства . В некоторых случа х мембрана должна обладать значительной жесткостью , например, при измерении больших перепадов давлени . Таким образом, возникает техническое противоречие: с одной стороны мембрана должна обладать значительной жёсткостью, рассчитанной а определенные пределы измерени , и с другой стороны ее жесткость должна быть минимальной дл  обеспечени  чувствительности предохранительного устройства. Это противоречие находит разрешение в предлагаемом устройстве , где функции измерени  и защиты разделены. Причем последнюю функцию берет на себ  сигнализатор чувствительность которого может регулироватьс  изменением жесткости пружины чувствительного элеме т а. При выборе жесткости прухсины чувствительного элемента меньше жесткости мембраны, чувствительный элемент будет быстрее мембраны реа гировать на недопустимое повышение давлени , предотвраща  разрушение мембраны. Таким образом надежность защиты повышаетс . Наличие контакта, прикрепленного к поршню сигнализатора, электродов установленных в мембранной камере, заполненной электрореологической суспензией, и электрической цепи пи тани  электродов, замыкаемой контак том сигнализатора, позвол ет повысить быстродействие предохранител ного устройства. В известном устройстве запирание, тракта измер емого давлени  осуществл етс  с помощь меканического чувствительного ,элемента - мембраны, обладающей определенной , инерционностью, завис щей от ее жесткости. В предлагаемом же устройстве механический элемент сиг нализатора - поршень - обладает значительно меньшей инерционностью так как его пружина может быть выбрана со значительно меньшей по сравнению с мембраной жесткостью. Что же касаетс  электрической части сигнализатора, включающей контакты и электроды, введенные в мембранную камеру с электрореологи ческой суспензией, то её инерционность по сравнению с поршнем пренебрежимо мала. В данном устройстве использован электрореологическййР эффект, состо щий в том, что при подаче напр жени  на электроды мелкие частички суспензии выстраиваютс  между электродами в цепочки образу  неподвижную преграду ее течению , причем с увеличением напр  жени  в зкость суспензии увеличиваетс , измен   напр скение, в зкость суспензии можно мен ть в дес тки тыс ч раз, вплоть до полного замерзани  суспензии. Таким образом , быстродействие предохранительного устройства и, следовательно , надежность защиты по сравнению с известным устройством повышаетс  На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез. Предохранительное устройство содержит металлический корпус 1с установленным внутри него демпфером 2, выполненным из изол ционного материала и имеющим внутреннюю полость ,  вл ющуюс  мембранной камерой 3. Корпус 1 в верхней части соединен с трубкой Бурдона 4. МекЛранна  камера 3 соединена с трубкой Бурдона 4 через каналы 5, выполненные в ;верхней части демйфера 2, и образует замкнутый объем, ограниченный резиновой мемб раной 6, прикрепленной к нижней части корпуса 1. Мембранна  камера 3 и трурка Бурдона 4 заполнены электрореологи ческой суспензией. В мембранную камеру 3 введены электроды 7, укрепле ные в стенках демпфера 2. К корпусу il снизу прикреплен корпус 8 сигнализатора , внутри которого расположен направл ющий цилиндр 9,о в котором установлены с возможностью перемещени  поршень 10 и нагрузочна  шайба 11, между которыми размещена предварительно сжата  цилиндрическа  пружина 12. На наружную резьбу корпуса 8, выполненную в его нижней части, навинчена нагрузочна  гайка 13, поджимающа  снизу нагрузочную шайбу 11 через пружину 12 н поршню 10 «сигнализатора. Пространство между верхним торцом поршн  10 и мембраной 6 образует подмембранную камеру 14, в которую введен подвод щий патрубок 15. На нижнем торце поршн  10 сигнализатора укреплен штырь 16 с замыкающими шайбами 17, а на верхней части нагрузочной гайки установлены лепестковые клемгвл 18, включенные последовательно в электрическую цепь электродов 7, питакадукю  от источника .19. Устройство работает следую цим :Образом. Предварительно устанавливают . порог срабатывани  устройства, дл  чего вращением нагрузочной гайки 13 добиваютс  определенного первоначального сжати  пружины 12. ПРИ подключенном к измер емому давлению подвод щем патрубке 15 процесс измерени  и защиты происходит следуквди .м образом. Измерйемое давление; поступает в подмембранную камеру 14, воздейству  одновременно на мембрЪну б и поршень 10 Сигнализатора. Мембрана 6 прогибаетс  вверх, вытесн   суспензию из мембранной камеры 3 через каналы 5 демпфера 2 в трубку Бурдона 4. Поршень 10 пере-; метаетс  по направл ющему цилиндру9 вниз, сжйма г; пружину 12. При давлении , превышающем допустимое значение , за1 бл ающа  шайба 17 штыр  16 поршн  10 замыкает лепестковые клем-, мы 18, при этом напр жение источника 19, питани  ардводитс  к электродам 7 введенным в мембранную камеру 3 с электрореологической суспензией, в которой возникает электрический ток. Под действием электрического тока в зкость электрореологической суспензии возрастает до полного замерзани , при этом дальнейша  деформаци  мембраны 6 прекращаетс , что предотвращает выход ее,и, слеовательно , трубки Бурдона 4 из стро , Три снижении давлени  до допустимого уровн  поршень 10 сигнализатора перемещаетс  вверх, вывод  замыкаюцее кольцо штыр  16 иэ эакелкающих клемм 18. Электрическа  цепь электродов . разрываетс ,и в зкость электро-i реологической суспензии при исчезновении электрического тока мгновенно уменьшаетс  до первоначального значени  и манометр возвращаетс  в рабочее состо ние

Основным достоинством предлагаемого устройства по сравнению с изBecTHbiM  вл етс  повышение-надежности защиты что достигаетс  за счет повышени  чувствительности устройства к повышению давлени  сверх допустимого уровн  и повышени  быстродействи /

, предлагаемое уст- ройство отличаетс  простотой конструкции . Изготовление элементов, вход щих в устройство, не требует сложного оборудовани , так как устройство не содержит сложных эл&мент типа гофрированных мембран. Не требуетс  дополнительных элементов пневмогидросисте дл  обеспечени  пред{«фанени  манометра. Устройство характеризуетс  также простотой сборки устройства, заполнени  его электрореологической суспензией, простотой ремонта, более длительным ресурсом эксплуатации, так как не содержит металлических мембран, характеризукнцихс  непродолжительным сроком службы И ненадежностью герме тизации стыков с корпусом.

Claims (1)

1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К МАНОМЕТРУ, содержащее корпус, разделенный разделительной мембраной на две полости, одна из которых,' и выходной патрубки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено двумя электродами, размещенными в полости над мембраной,подпружиненным поршнем со штоком из диэлектрического материала, на конце которого закреплено контактное кольце», двумя электрическими контактами, закрепленными на корпусе, и блоком питания, одна клемма которого подключена к первому электроду непосредственно, а другая - к второму электроду через электрические контакты, между которыми пропущен .шток с контактным ' кольцом, причем поршень размещен в полости корпуса под мембраной ниже входного патрубка, а в качестве о со м

   СО >