SU709012A3 - Датчик давлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к датчикам давления жидких сред.

Известен датчик давления, содержащий корпус, разделенный мембраной на две камеры, $ одна из которых сообщается с атмосферой, и тензорезисторный преобразователь (1].

Однако аналоговый выходной сигнал позволит его использовать непосредственно с цифровым устройством обработки результатов изме- ]θ рений.

Известен также датчик давления, в котором деформации упругого элемента под воздействием давления через консольную пружину и кулачок воздействуют на набор пружинных ц контактов 12].

Известное устройство характеризуется низкой точностью и малой надежностью.

Целью изобретения является увеличение точ ности измерений и повышение надежности. 20

Поставленная цель достигается тем, что в датчике давления, содержащем корпус, разделенный упругой диафрагмой на две камеры, одна из которых сообщается с атмосферой, и электрический преобразователь, последний содер-25 жит электрические контакты, выполненные в виде контактной пластины, закрепленной на диафрагме, и группу проводящих плунжеров, установленных в каналах держателя, расположенного в одной из камер и жестко скрепленного с корпусом, при этом контактная пластина жестко связана, с направляющим стержнем, перемещающимся в каналах держателя и трубки, составляющей одно целое с основанием корпуса и подпружиненной спиральной пружиной, установленной в другой камере, причем каналы держателя выполнены различной длины.

Для ограничения перемещений в датчике на направляющем стержне может быть выполнен упор.

На фиг. 1 показан датчик, разрез; на фиг.2то же, вид сверху без плунжеров.

Датчик включает (фиг. 1) полый чашеобразный металлический корпус 1 с фланцем 2 и круговым выступом 3 на открытом конце, закрытый, но не герметизированный оконечной крышкой 4. Между фланцем 2 и выступом 3 зажат цилиндрический изоляционный держатель 5, который прижимает к выступу 3 край упругой диафрагмы 6. Таким образом, диафраг ма разделяет внутреннюю полость корпуса 1 на первую и вторую камеры 7 и 8, соответственно герметизированные диафрагмой одна от другой. Камера 8 соединяется с атмосферой канальными отверстиями 9 в держателе 5, а камера Ί с источником жидкости под давлением, подлежащим контролю при помощи трубки 10, составляющей одно целое с основанием корпуса 1.

В основании корпуса имеется углубление 11, в котором размещается один конец сжатой пружины со спиральной намоткой 12, другой конец которой входит в опирающую пластину 13, лежащую на диафрагме 6, на той стороне ее поверхности, которая удалена от держателя 5. На противоположной стороне поверхности диафрагмы 6 расположена плоская латунная контактная пластина 14, в то время как направляющий стержень 15 проходит через диафрагму 6 и пластины 13, 14 так, чтобы зажимать пластину 14 в положении между круговым выступом 16, охватывающим стержень 15, и фланцем 17, составляющим одно целое с стержнем 15. Одним концом направляющий стержень плавно входит в канал 18, выполненный в держателе 5, в то время как его противоположный конец плавно входит во внутренний вытянутый участок трубки 10. Упор 19 находится на стержне 15. В держателе 5 выполнены также двенадцать дополнительных аксиально расширяющихся каналов 20, в которых сделаны ступени, расположенные на разных расстояниях от поверхности держателя 5. Каналы 20 (фиг. 2) расположены вокруг канала 18. В каналах 20 укреплены скользящие электропроводные плунжеры 21, у каждого из которых есть' расширенная головная часть 22, составляющая с ним одно целое и входящая в широкий участок своего канала 20.

В каждом канале 20 имеется сжатая пружина 23 со спиральной намоткой, которая зажимается между головной частью 22 плунжера 21 и соответствующим контактным элементом 24, расположенным на изоляционной покрывающей пластине 25, закрепленной на конце держателя 5, противоположном пластине 14. . Датчик работает следующим образом.

При одинаковых давлениях в камерах 7 и 8 датчика плунжеры 21 поддерживаются контактной пластиной 14 так, что их головные части 22 отстоят от ступеней в соответствующих каналах 20. Когда давление в камере 7 опускается ниже атмосферного, диафрагма 6 деформируется так, что пластина 14 отодвигается от держателя 5 по стержню 15. При этом каждая пружина 23 двигает свой плунжер 21 с пластиной 14 до тех пор, пока головная часть 22 плунжера не достигнет ступени в соответствующем канале 20. Затем отдельные плунжера 21 перестают касаться пластины 14, пока продолжается ее удаление от держателя 5.

Количество плунжеров 21, касающихся контактной пружины 23, и определяет величину разности давлений в камерах 7, 8 датчика отдельной электрической схемой, которая формирует двоичный выходной сигнал.

Изобретение увеличивает точность измерений и повышает надежность.

Claims (2)

1. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ма раздел ет внутреннюю полость корпуса 1 на первую и вторую камеры 7 и 8, соответственно герметизированные диафрагмой одна от другой. Камера 8 соедин етс  с атмосферой канальными отверсти ми 9 в держателе 5, а камера 7 с источником жидкости под давле иием , подлежащим контролю при помощи трубки 10, составл ющей одно целое с основанием корпуса 1. В основании корпуса имеетс  углубление 11, в котором размешаетс  один конец сжатой пружины со спиральной намоткой 12, другой конец которой входит в опирающую пластину 13, лежащую на диафрагме 6, на той стороне ее поверхности, котора  удалена от держател  5. На противоположной стороне поверхности диафрагмы 6 расположена плоска  лагунна  контактна  пластина 14, в то врем  как направл ющий стержень 15 проходит через диафрагму 6 и пластины 13, 14 так, чтобы зажимать пластину 14 в положении между круговы выступом 16, охватывающим стержень 15, и фланцем 17, составл ющим одно целое с стерж нем 15. Одним концом направл ющий стержень плавно входит в канал 18, выполненный в держателе 5, в то врем  как его противоположный конец -плавно Входит во внутренний выт нутый участок трубки 10. Упор 19 находитс  на стержне 15. В держателе 5 выполнены также двенадцать дополнительных аксиально расшир ющихс  каналов 20, в которых сделаны ступени, расположенные на разных рассто ни х от поверхности держател  5. Каналы 20 (фиг. 2) расположены вокруг канала 18. В каналах 20 укреплены скольз щие электропроводные плунжеры 21, у каждого из которых есть расширенна  головна  часть 22, составл юща  с ним одно целое и вход ща  в широкий участок своего канала 20. В каждом канале 20 имеетс  сжата  пружина 23 со спиральной намоткой, котора  зажимаетс  между головной частью 22 плунжера 21 и соответствующнм контактным элементом 24, расположенным на изол ционной покрывающей ппастнне 25, закрепленной на конце держател  5, противоположном пластине 14. . Датчик работает следующим образом. При одинаковых давлени х в камерах 7 и 8 датчика плунжеры 21 поддерживаютс  контактной пластиной 14 так, что их головные частн 22 отсто т от ступеней в соответствующих каналах 20. Когда давление в камере 7 опускаетс  ниже атмосферного, диафрагма 6 деформируетс  так, что пластина 14 отодвигаетс  от держател  5 по стержню 15. При этом кажда  пружина 23 двигает свой плунжер 21 с пластиной 14 до тех пор, пока головна  часть 22 плунжера не достигнет ступени в соответствуощем канале 20. Затем отдельные плунжера 21 перестают касатьс  пластины 14, пока продолжаетс  ее удаление от держател  5. Количество плунжеров 21, касающихс  контактной пружины 23, и определ ет величину разности давлений в камерах 7, 8 датчика отдельной электрической схемой, котора  формирует ДВОИЧ1ШШ выходной сигнал. Изобретение увеличивает точность измеренш и повышает надежность. Формула изобретени  1.Датчик давлени , содержащий корпус, разделенный упругой диафрагмой на две камеры, одна из которых сообщаетс  с атмосферой, и электрический преобразователь, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и надежности, электрический преобразователь содержит электрические контакты, выполненные в виде контактной пластины, закрепленной на диафрагме, и группу провод щих плунжеров, установленных в каналах держател , расположенного в одной из камер и жестко скрепленного с корпусом, при этом контактна  пластина жестко св зана с направл ющим стержнем, перемещающимс  в каналах держател  и трубки, составл ющей одно целое с основанием корпуса и подпружиненной спиральной пружиной, установленной в другой камере , причем каналы держател  выполнены различной длины. 2.Датчик Давлени  по п. 1, отличающийс  тем, что на направл ющем стержне выполнен упор дл  ограничени  перемещений . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 162690, кл. G 01 L 9/04, 1962.
2. 2.Патент США Г 3238487, кл. 338-41, 1966 (прототип).