SU1719945A1

SU1719945A1 - Pressure pickup

Info

Publication number: SU1719945A1
Application number: SU894663097A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Петрович Щеренко
Original assignee: Энгельское опытно-конструкторское бюро "Сигнал"
Priority date: 1989-01-16
Filing date: 1989-01-16
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение относитс к технике измерени давлени жидких или газообразных горючих сред и позвол ет повысить быстродействие при сигнализации о разрыве измерительной мембраны. Дат.чик содержит мембрану 2, св занную с электрическим преобразователем 4, и дополнительную мембрану 8, имеющую дроссельное отверстие 9 и св занную с электрическими контактами 11. При аварийном разрыве мембраны 2 рабоча среда дросселируетс отверстием 9 и создает перепад давлени на дополнительной мембране 8, котора , прогиба сь, замыкает контакты 11 сигнализатора. 1 ил.The invention relates to a technique for measuring the pressure of liquid or gaseous combustible media and allows for improving the response rate when signaling the rupture of a measuring membrane. The sensor comprises a diaphragm 2 connected to an electrical transducer 4 and an additional diaphragm 8 having an orifice 9 and connected to electrical contacts 11. When the diaphragm 2 fails to break, the working medium is choked by an aperture 9 and creates a pressure differential on the additional diaphragm 8, which, deflection, closes the contacts 11 of the detector. 1 il.

Description

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано при разработке приборов дл измерени давлени жидких или газообразных горючих сред.The invention relates to instrument engineering and can be used in the development of instruments for measuring the pressure of liquid or gaseous combustible media.

Важнейшим требованием, предъ вл емым к таким приборам, вл етс пожаровз; рывобезопасность, котора обусловлена в основном разгерметизацией приемной по- .лости и утечкой измер емой среды. Наиболее слабым местом в датчиках давлени , где может образоватьс течь, вл етс чувствительный элемент - мембрана, сильфон, трубка, которые имеют определенный ресурс . В зависимости от структуры материа- ла( технологии изготовлени и их возможных контролируемых и неконтролируемых отклонений и условий эксплуатации, в частности, действий пульсаций, гидроударов и других факторов, фактический ресурс упругого чувствительного элемента может быть значительно меньше ожидаемого расчетного .The most important requirement for such devices is a fire; fish safety, which is mainly due to the depressurization of the receiving area and leakage of the measured medium. The weakest point in pressure sensors, where a flow can form, is a sensitive element - a membrane, a bellows, a tube, which have a certain resource. Depending on the structure of the material (manufacturing technology and their possible controlled and uncontrolled deviations and operating conditions, in particular, the actions of pulsations, water hammer and other factors, the actual resource of the elastic sensing element may be significantly less than the expected calculated one.

Дл предохранени прибора от разрушени при действии пульсаций и гидроударов на вход датчика устанавливают демпфирующее устройство - дюзу. При этом сопротивление дюзы должно быть выбрано таким, чтобы обеспечивалось необходимое быстродействие , Дюза также играет роль, ограничител расхода при разрушении или разгерметизации приемного узла. Однако во многих случа х при разгерметизации прибора утечка через дюзу недопустимо велика и может вызвать авварийную ситуацию, а обнаружить ее можно только при регламентных работах.To protect the device from destruction under the action of pulsations and hydraulic shocks, a damping device is installed at the sensor input. In this case, the resistance of the nozzle must be chosen so as to ensure the required speed, the nozzle also plays a role, as a flow limiter in breaking down or depressurizing the receiving unit. However, in many cases when the device is depressurized, leakage through the nozzle is unacceptably large and can cause an emergency situation, and it can be detected only during routine maintenance.

Известен манометр, предназначенный дл работы при пульсаци х измер емого давлени , в котором предусмотрена герметична камера с демпфирующей жидкостью и клапаном. Клапан срабатывает при превышении давлени выше определенной величины , что может возникнуть при разрыве чувствительного элемента.A pressure gauge is known for operating with pulsations of the measured pressure, in which a sealed chamber with a damping fluid and a valve is provided. The valve is triggered when the pressure exceeds a certain value, which can occur when the sensitive element is broken.

Конструкци такого прибора позвол ет при разрыве чувствительного элементаThe design of such a device allows for the rupture of the sensitive element

слcl

сwith

о оoh oh

4 СЛ4 SL

предотвратить вытекание измер емой среды наружу и отводить ее в специальную камеру. Однако она не обеспечивает пожа- робезопасности. Кроме того, в приборе должна быть предусмотрена специальна камера, необходимо обеспечить ее объем, прочностные характеристики и т. д. Такой прибор также не содержит устройства, сигнализирующего о разрушении чувствительного элемента.prevent leakage of the measured medium to the outside and divert it into a special chamber. However, it does not provide for safety. In addition, a special camera should be provided in the device, it is necessary to ensure its volume, strength characteristics, etc. This device also does not contain a device signaling the destruction of the sensitive element.

Известен датчик избыточного давлени , в которой дл исключени попадани рабочей среды в окружающее пространство при разрушении чувствительного элемента введена дополнительна камера соединени со статической полостью датчика через дроссель . В этой камере расположен сильфон, внутренн полость которого соединена со статической полостью, а подвижное дно образует с корпусом клапан канала, соедин ющего промежуточную камеру датчика с окружающим пространством. С дном силь- фона кинематически св зан переключатель, размыкающий контакт которого включен в цепь питани электрического преобразовател , а замыкающий - в цепь сигнальной лампы. В такой конструкции датчика обеспечиваетс сигнал о разрушении мембраны, сигнал на отключение подачи измер емой среды и перекрытие клапаном канала, св зывающего статическую полость с окружающим пространством.A known overpressure sensor, in which, in order to prevent the working medium from entering the surrounding space, when the sensitive element is destroyed, an additional connection chamber is inserted with the static cavity of the sensor through a choke. In this chamber there is a bellows, the internal cavity of which is connected to the static cavity, and the movable bottom forms a valve of the channel connecting the intermediate chamber of the sensor with the surrounding space. A switch is kinematically connected to the bottom of the bellows, the normally closed contact of which is connected to the power supply circuit of the electric converter, and the short circuit to the signal lamp circuit. In this design of the sensor, a signal is provided on the destruction of the membrane, a signal on the disconnection of the supply of the measured medium and the closing of the channel connecting the static cavity with the surrounding space.

Недостатком такой конструкции вл етс ее сложность. В корпусе датчика предусмотрен дополнительный объем, увеличивающий массу и габариты датчика . Кроме того, наличие сильфона делает прибор невиброустойчивым. а следовательно , ограничивает его применение.The disadvantage of this design is its complexity. An additional volume is provided in the sensor housing, which increases the weight and dimensions of the sensor. In addition, the presence of the bellows makes the device non-vibration resistant. therefore limits its use.

Цель изобретени - повышение быстродействи срабатывани при сигнализации о разрыве мембраны.The purpose of the invention is to increase the response speed when signaling a rupture of the membrane.

Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемом датчике, содержащем корпус со штуцером, мембранный чувствитель- ный элемент, раздел ющий корпус на динамическую и статическую полости, дополнительный упругий элемент, размещенный в статической полости, св занный с электрическими контактами, электрический преобразователь перемещени мембранного чувствительного элемента и крышку с отверстием, сообщающим статическую полость с окружающей средой, дополнительный упругий элемент выполнен в виде мембраны с дроссельным отверстием, жесткость которой меньше жесткости мембранного чувствительного элемента, а в штуцер введена дюза, при этом диаметрThe goal is achieved by the fact that, in the proposed sensor comprising a housing with a choke, a membrane sensitive element dividing the body into a dynamic and static cavity, an additional elastic element placed in a static cavity connected to the electrical contacts, an electrical transducer for moving the membrane sensitive element and cover with a hole that communicates a static cavity with the environment, the additional elastic element is made in the form of a membrane with a throttle hole, the stiffness of which is less than the stiffness of the membrane sensing element, and a nozzle is inserted into the nozzle, while the diameter

дроссельного отверсти меньше диаметра дюзи и больше диаметра отверсти крышки. На чертеже приведена конструктивна схема предлагаемого датчика.the throttle hole is smaller than the diameter of the nozzle and larger than the diameter of the hole in the lid. The drawing shows the structural scheme of the proposed sensor.

В корпусе 1 защемлена рабоча мембрана 2. Жесткий центр 3 мембраны 2 контактирует с подвижным элементом электрического преобразовател 4. В качестве электрического преобразовател In case 1, the working membrane 2 is clamped. The rigid center 3 of the membrane 2 is in contact with the moving element of the electric converter 4. As an electric converter

0 могут быть использованы контактный сигнализатор , бесконтактный индуктивный, емкостный , тензорезисторный или другие преобразователи.0 can be used contact signaling device, contactless inductive, capacitive, strain gauge or other converters.

В корпусе 1 установлена дюза 5 (ввер5 нут демпфер), имеюща диаметр ch. На корпусе 1 с помощью кольца 6 и крышки 7 защемлена вспомогательна мембрана 8, имеюща отверстие 9 диаметром da. Мембраны 2 и 8 и кольцо 6 образуют полость 10.In case 1, a nozzle 5 is installed (screwed-in damper), having a diameter of ch. On housing 1, by means of a ring 6 and a cover 7, an auxiliary membrane 8 is clamped, having an opening 9 with a diameter of da. The membranes 2 and 8 and the ring 6 form a cavity 10.

0 Жесткий центр мембраны 8 взаимодействует с подвижным контактом 11 сигнализатора . В крышке 7 выполнено отверстие 12 диаметром da. При этом диаметры дюзы, отверстий в мембране 8 и крышке 7 наход т5 ей в соотношени х .0 The rigid center of the membrane 8 communicates with the moving contact 11 of the detector. In the cover 7, a hole 12 with a diameter da is made. At the same time, the diameters of the nozzle, holes in the membrane 8 and the cover 7 are in relation to it.

Крышка 7 и мембрана 8 образуют полость 13. Вспомогательна мембрана 8 имеет жесткость, меньшую жесткости рабочей мембраны 2 и рассчитана на перемещениеThe cover 7 and the membrane 8 form a cavity 13. The auxiliary membrane 8 has a stiffness less than the rigidity of the working membrane 2 and is designed to move

0 менее 0,2 мм при давлении, меньшем, чем разрушающее давление крышки 7. Токопод- вод щие провода от контактов сигнализатора и электрического преобразовател подвод тс к вилкам 14 и 15 электрического0 is less than 0.2 mm at a pressure less than the breaking pressure of cover 7. Current-carrying wires from the contacts of the detector and electric converter are supplied to plugs 14 and 15 of electric

5 разъема (на чертеже показаны схематически ).5 connectors (in the drawing shown schematically).

Работа датчика заключаетс в следующем .The operation of the sensor is as follows.

Измер емое давление через штуцер по0 ступает в динамическую полость и воздействует на мембрану 2. Деформаци мембраны 2 передаетс электрическому преобразователю 4, выходной сигнал которого измен етс пропорционально измер 5 емому давлению. Контакт 11 разомкнут. При этом дюза 5 служит дл демпфировани пульсаций давлени и защиты рабочей мембраны от воздействи гидропневмоударов. При разрушении мембраны 2 измер е0 ма среда поступает в полость 10 и за счет разности гидравлических соор.отивлени создаетс перепад давлений, воздействующий на дополнительную мембрану 8. Отверстие 9 в мембране 8 и отверстие 12 в крышкеThe measured pressure through the nozzle enters the dynamic cavity and acts on the membrane 2. The deformation of the membrane 2 is transmitted to the electric converter 4, the output signal of which varies in proportion to the measured 5 pressure. Contact 11 is open. At the same time, nozzle 5 serves to damp the pressure pulsations and protect the working membrane from the effects of hydropneumatic surges. When membrane 2 is destroyed, the medium enters the cavity 10 and due to the difference in hydraulic motivation, a pressure differential is created that acts on the secondary membrane 8. Hole 9 in membrane 8 and hole 12 in the lid

5 7 и соотношени между ними и между жес- ткост ми мембран (жесткость вспомогательной мембраны меньше, чем жесткость основной) обеспечивают перемещение жесткого центра мембраны 8, которое приводит замыканию контактов 1 обеспечивающих5 7 and the ratios between them and between the stiffnesses of the membranes (the rigidity of the auxiliary membrane is less than the stiffness of the main one) ensure the displacement of the rigid center of the membrane 8, which causes the closure of the contacts 1 providing

сигнал на перекрытие топлива, индикацию аварийного состо ни системы и защиту крышки Тот разрушени давлением в полости 13.signal for fuel overlap, indication of the emergency state of the system and protection of the lid. Pressure destruction in the cavity 13.

Таким образом, введение вспомогательной мембраны меньшей жесткости, чем жесткость основной мембраны, с калибро- ванным отверстием, диаметр которого меньше диаметра дюзы, но больше диаметра отверсти , выполненного в крышке, позвол ет современно обеспечить сигнал о разрыве рабочей мембраны .и аварийном состо нии системы более простым способом .Thus, the introduction of an auxiliary membrane of lesser rigidity than the rigidity of the main membrane, with a calibrated orifice, the diameter of which is smaller than the diameter of the nozzle but greater than the diameter of the hole made in the lid, provides a modern signal of the working membrane rupture. in a simpler way.

Claims

Claims of pressure; a pressure sensor comprising a housing with a fitting, a membrane sensing element dividing a crp into a dynamic and a static cavity, an additional elastic element housed in a static cavity, connected to electrical contacts, an electrical

a transducer for moving the membrane sensing element and a lid with a hole communicating a static cavity with the environment, so that, in order to improve the response speed of the rupture alarm, the additional elastic element is made in the form of a membrane with a throttle hole, the stiffness of which is less than the stiffness of the membrane sensing element, and a nozzle is inserted into the nozzle, and the diameter of the choke hole is less than the diameter of the nozzle and larger than the diameter of the hole of the lid.

14