SU1113687A1 - Пневматическое устройство дл измерени силы - Google Patents

Abstract

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ, содержащее пневматический датчик силы, в котором глухие и проточна  камеры разделены мембранами различной эффективной площади , соединенными силовоспринимающим штоком-сумматором приложенного усили  и компенсационных сил в единый блок, установленный в проточной камере датчик перемещени , выполнен .ный в виде пары сопло-заслонка,и мано-. метр, причем проточна  камера и соединенный с ней манометр подключены через дроссель к источнику давлени , отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона измерени  и улучшени  динамических характеристик , в него вв.едены два пневматических реле с различными фиксированными уровн ми срабатывани ; и второй манометр, глуха  камера отрицательной обратной св зи пневматического датчика силы ограничена мембраной большей эффективной площади и сообще- на с вторым манометром, через нормально закрытый пневмоконтакт реле с (Л высоким уровнем срабатывани  источником давлени  питани , а через нормально открытый пневмоконтакт второго реле с низким уровнем срабатывани  - с атмосферой, а проточна  камера датчика ограничена мембраной меньшей эффективной площади и сообщена с входами обоих реле. со О) 00

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  изме зени  усили  с помощью пневматических средств и может найти применение при разработке силоизмерителей , весов, расходомеров, испытательных машин и преобразовательных устройств во всех отрасл х промышленности ,, где необходимо измер ть и регулировать величины технологических параметров, преобразу  их в пневматический сигнал.

Известен преобразователь силового воздействи  в Пневматический сигнал , содержащий корпус, блок мембран ;С разными зффективными площад ми, сопло с заслонкой, управл емой мембранным блоком, на который воздействует силовоспринимающий элемент, жидкостный демпфер и дроссельный делитель в канале обратной св зи С11.

Недостатком этого устройства  вл ютс  неудовлетворительные динамические характеристики.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство , содержащее корпус, силовоспринимающий элемент, воздействующий на блок мембран с различной эффективной площадью, раздел ющих полость корпуса на глухие и проточную камеры , дроссель типа сопло - заслонка, управл емый мембранным блоком, при1чем проточна  камера соединена через регул тор расхода или дроссель с источником питани  и выходным каналом 2j

Общими недостатками данных устройств  вл ютс  неудовлетворительные динамические характеристики (склонность к самовозбуждению колебательного процесса при нагрузке более 50% от максимальной)и невозможность измер ть малое изменение величины усилий во всем диапазоне измерени .

Цель изобретени  - улучшение динамических характеристик устройства, расширение диапазона измерени  и повьщение точности.

Дл  достижени  поставленной цели в пневматическое устройство дл  измерени  силы, содержащее пневматический датчик силы, в котором глухие и проточна .камеры разделены мембранами различной эффективной площади , соединенными силовоспринимающим штоком-сумматором приложенного усили  и компенсационных сил в единый блок, установленный в проточной камере датчик перемещений, выполненный в виде пары сопло-заслонка, и

136872

манометр, причем проточна  камера и соединенный с ней манометр подключены через дроссель к источнику давлени , введены два пневматических реJ ле с различными фиксированными уровн ми срабатьтани  и второй манометр, глуха  камера отрицательной обратной св зи пневматического датчика силы ограничена мембраной большей эффек0 тивной площади и сообщена с вторым . манометром, через нормально закрытый пневмоконтакт реле с высоким уровнем срабатывани  - с источником давлени  питани , и через нормально от5 крытый пневмоконтакт второго реле с низким уровнем срабатывани  - с атмосферой , а проточна  камера датчика ограничена мембраной меньшей эффективной площади и сообщена с вхоQ дами обоих реле.

На чертеже представлено пневматическое устройство дл  измерени  силы.

Устройство содержит пневматический датчик силы 1, корпус которого

5 разделен мембранами 2 с различной эффективной площадью 3;, и S на глухие 3, 4 и проточную 5 камеры. Мембраны соединены между собой силовоспринимающим штоком 6 в единый блок,

д управл ющий датчиком перемещени , выполненньпу в виде пары сопло 7 заслонка 8. Последн   соединена с торцом мембранного блока. Датчик перемещени  типа сопло - заслонка установлен в проточной камере 5, котора  соединена с манометром 9 и через дроссель. 10 с источником давлени  11. Устройство содержит реле 12 с высоким уровнем срабатывани  (например , одна из глухих командных кймер соединена с источником давлени  высокого уровн  - Pg ) и реле 13 с низким уровнем срабатывани  (одна их глухих камер соединена с источником давлени  низкого уровн  - Р,; ) . Уровни срабатывани  могут быть реализованы путем соединени  глухих командных камер реле с источниками опорных давлений разных уровней или различной настройки пружин, вход щих в реле. Проточна  камера 5 пневматического датчика силы 1 соединена с входами обоих реле, а глуха  каме ра 3 - с вторым манометром 14 и через нормально закрытый пневмоконтакт

15 реле 12 с высоким уровнем срабатывани  - с источником давлени  питани , а через нормально открытый пневмоконтакт 16 реле 13 с низким 31 уровнем срабатывани  - с атмосферой. Соотношени  эффективных площадей 5 и &2 мембран пневматического датчика силы 1 и уровни срабатывани  реле выбирают таким образом, чтобы весь диапазон измерени  силы по манометру 9 был кратен цене наименьшего делени  шкалы по манометру 14. Пневматическое устройство дл  измерени  силы работает следующим образом . При приложении измер емого усили  F к силовоспринимающему штоку 6 пневматического датчика силы 1 заслонка 8 перекрывает сопло 7 и в проточной камере 5 датчика 1 и на входах обоих реле 12 и 13 растет давление Р . Перекрьгеающа  проточную камеру 5 мембрана преобразует это давление в компенсирующее воздействи Когда это давление превысит величину опорного давлени  низкого уровн , нормально открытый пневмоконтакт 16 реле 13 перекрьшает сообщение глухой камеры 3 датчика 1 с атмосферой Максимальное значение компенсирую щего воздействи  мембраны проточной камеры определено произведением ее эффективной площади на величину опорного давлени  верхнего уровн  Pgj реле 12. 7.4 Если приложенное усилие превысит величину максимального значени  компенсирующего воздействи  мембраны проточной камеры 5, нормально закрытый пневмоконтакт реле 12 открываетс  и сообщает глухую камеру 3 с источником питани , В глухой камере 3 растет давление , а перекрывающа  ее мембрана преобразует это давление в компенсирующее воздействие . Величину приложенного усили  отсчитывают по манометрам 14 и 9, причем по манометру 9 отсчитывают значени , раскрывающие минимальную цену делени  шкалы манометра 14. Если измер емое усилие уменьшаетс , давление в камере 5 падает ниже величины Р„ , пневмоконтакт .16 реле 13 открьгоаетс  и давление в глухой камере 3 датчика 1 падает до нового значени  равновеси . Если измер емое усилие увеличиваетс , давление в проточной камере 5 превысит опорное давление Р , пневмоконтакт 15 реле 12 открываетс  и в глухой камере 3 датчика 1 растет давление до нового положени  равновеси . Устройство позвол ет измер ть силу в широком диапазоне без снижени  точности и ухудшени  динамических характеристик. ШШ/ .,,

Claims (1)

1. ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ, содержащее пневматический датчик силы, в котором глухие и проточная камеры разделены мембранами различной эффективной площади, соединенными силовоспринимающим штоком-сумматором приложенного усилия и компенсационных сил в единый блок, установленный в проточной камере датчик перемещения, выполнен.ный в виде пары сопло-заслонка,и мано-. метр, причем проточная камера и соединенный с ней манометр подключены через дроссель к источнику давления, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерения и улучшения динамических характеристик, в него введены два пневматических реле с различными фиксированными уровнями срабатывания' и второй манометр, глухая камера отрицательной обратной связи пневматического датчика силы ограничена мембраной большей эффективной площади и сообще— на с вторым манометром, через нормально закрытый пневмоконтакт реле с высоким уровнем срабатывания * источником давления питания, а через нормально открытый пневмоконтакт второго реле с низким уровнем срабатывания - с атмосферой, а проточная камера датчика ограничена мембраной меньшей эффективной площади и сообщена с входами обоих реле.

   SU ,„1113687