SU506223A1 - Мембранный блок - Google Patents

Description

Наружные зоны 7 и 8 мембран, наход щиес  снаружи от кольцевых участков, расположены на некотором рассто нии от поверхностей 9 и 10 основани . Внутренние зоны 11 и 12 мембран, наход щиес  внутри кольцевых участков, также расположены на некотором рассто нии от поверхностей 13 и 14 основани , при этом центральные части 15 и 16 мембран жестко св заны между собой штоком 17 через центральное отверстие 18 в основании.

Кольцевой участок каждой мембраны расположен на диаметре, при котором образуетс  наружна  зона с эффективной поверхностью , большей, чем эффективна  новерхность внутренней зоны мембраны, а эластичность наружной зоны выше эластичности оболочки внутренней зоны. Оба кольца участка расположены на равных диаметрах , чтобы обеснечить равные эффективные площади внутренних зон.

Поверхности 9, 10 и 13, 14, обращенные к мембранам, выполнены совпадающими с формой мембранных гофр соответственно в зонах 7, 8 и И, 12, прижимаемых к основанию нри одностороннем воздействии перегрузочного давлени .

Кажда  мембрана нрикренлена к штоку без нарушени  герметичности и целостности своей оболочки, например, при помощи сварки.

Имеетс  средство дл  передачи движени  мембран под действием разности давлений , содержащее рычаг 19 с герметичной упругой опорой в виде мембраны 20 малого диаметра, закренленной на выст)ше 21 основани . Конец 22 рычага, расположенный внутри отверсти  23 основани  с некоторым зазором, взаимодействует со штоком 17 через штифт 24, установленный в штоке. Другой конец 25 рычага располол ен снаружи основани  по другую сторону герметичной мембраны 20 и служит дл  взаимодействи  с преобразователем.

Полости 26-29 сообщаютс  между собой через каналы 30 и 31 и отверсти  18 и 23 в основании, при этом образуетс  едина  герметична  полость, заполненна  жидкостью через канал 32, унлотненный шариком 33 и винтом 34.

На штоке имеютс  опорные поверхности 35 и 36, расположенные на некотором рассто нии от опорных поверхностей 37 и 38 на основании и ограннчивающие перемещение мембран при одностороннем воздействии нерегрузочного давлени .

Имеютс  фланцы 39 и 40, установленные на основании и образующие полости 41 и 42 дл  подвода к мембранам 3 и 4 контролируемых давлений через отверсти  43 и 44. Уплотнительные кольца 45 и 46, выполненные , например, из фторопласта, герметизируют полости по наружному контуру мембран, предохран   основание от контакта с рабочей средой при изменении перепада давлений. Фланцы и мембраны могут быть выполнены из различных коррозионно-стойких материалов, например из хастелло , титана, никел , тантала и других металлов.

Средство дл  нередачн движени  мембран иод действием разности давлений расположено во внутренней герметнзированной нолости мембранного устройства, заполненной нейтральной жидкостью, например кремнийоргаиической. Поэтому рычаг 19 и его унруга  мембрана 20 не подвергаютс  воздействию рабочей среды, что улучшает коррозионную стойкость всего

мембранного з стройства.

Мембранное устройство имеет средство защиты мембран от разрушенн  при одностороннем воздействии перегр)зочного давлени  (фиг. 3).

На штоке 17 установлены з-нлотиительные кольца 47 и 48, выполненные, например , из резины. Зти кольца расположены на некотором рассто нии от опорных поверхностей 37 и 38 основани  и могут герметично нерекрывать отверстие 18 основани  со стороны действи  перегрузочного давлени .

Полости 26 и 28 соединены друг с другом неносредственно при помощи канала 49, а

полости 27 и 29 - ирн помощи канала 50. Поверхности 9, 10, 13 и 14 основани  имеют простую форму, так как при перегрузках давлением мембраны не сонрикасаютс  с ними.

Мембранное устройство, чувствительное к разности давлений, работает следующим образом.

Большее из двух контролируемых давлений подводитс  к мс:., ,3 через отверстие 43 во фланце 39. Меньшее из двух контролируемых давлений подводитс  к мембране 4 через отверстне 44 во фланце 40. Оба давлени  иреобразуютс  на эффективных поверхност х внутренних зон 11 и

12 мембран в пропорциональные силы, направленные навстречу друг другу и действующие вдоль общей оси мембран и штока 17. Результирующа  сила, равна  разности действующих сил, передаетс  через штифт

24 на конец 22 рычага 19, который поворачиваетс  на некоторьга угол относительно упругой опоры 20, при этом конец 25 рычага взаимодействует с устройством (на чертежах не изобралсено), преобразующим поворот рычага 19 в электрический или пневматический выходной сигиал.

Мембранное устройство, чувствительное к разности давлений, имеет небольшую темпер атурн ао погрешность и погрешность,

обусловленную сжимаемостью жидкости при больших статических давлени х. Как известно, при изменении температуры и статического давлени , действующего по обе стороны мембран 3 и 4, происходит изменение начального объема жндкости, заполн ющей внутреннюю полость мембранного устройства. Это нзменение объема жидкости в большей мере воспринимаетс  упругой поверхностью наружной зоны каждой мембраны, благодар  чему оболочка внутренней зоны мембраны деформируетс  на очень малую величину и нентральные части 15 и 16 мембран вместе со штоком 17 практически не смешаютс  от своего начального положени  и не вызывают по влени  погрешности всего устройства.

Мембранное устройство согласно изобретению особенно целесообразно использовать дл  контрол  большой разности давлений , например, в пределах от 0,4 до 10 кгс/см. В этом случае обычно примен ютс  мембраны с достаточно малой эффективной плошадью, поэтому без существенного увеличени  габаритных размеров всего устройства легко обеспечить необходимые соотношени  эффективной поверхности наружной и внутренней зон мембран.

При одностороннем воздействии перегрузочного давлени  на мембрану 3 (см. фиг. 1) ее наружна  зона 7 и оболочка внутренней зоны 11 нрижимаетс  к поверхност м 9 и 13 основани , которые совпадают с формой мембранных гофр и заш;ишают мембрану от разрушени . Центральна  часть 15 мембраны вместе со штоком 17 перемещаетс  до контакта опорной поверхности 35 штока с опорной поверхностью 37 основани , при этом центральна  часть 16 и оболочка внутренней зоны 12 мембраны 4 отход т от поверхностей 38 и 14 основани , и полость 29 воспринимает дополнительный объем жидкости, вытесн емый из полости 28. Жидкость из полости 26 вытесн етс  через каналы 30 и 31 в полость 27, при этом наружна  зона 8 мембраны прогибаетс , увеличива  рассто ние до поверхности 10 основани .

При одностороннем воздействии перегрузочного давлени  на мембрану 4 ее защита от разрушени  осуществл етс  аналогичным образом.

Мембранное устройство, показанное на фиг. 3, при одностороннем воздействии перегрузочного давлени  на мембрану 3 работает следующим образом.

Под действием перегрузочного давлени  нейтральна  часть 15 мембраны вместе со штоком 17 перемещаетс  до контакта поверхности 35 штока с опорной поверхностью 37 основани , при этом уплотнительное кольцо 47 герметично перекрывает отверстие 18 основани  и преп тствует вытеснению хчидкости из полостей 26 и 28. Замкнута  в этих полост х жидкость преп тствует прогибу наружной зоны 7 и оболочки

внутренней зоны И мембраны и благодар  этому защищает мембрану от разрущени . При одностороннем воздействии перегрузочного давлени  на мембрану 4 ее защита от разрушени  осуществл етс  аналогичным образом, при этом отверстие 18 основани  герметично перекрываетс  уплотнительным кольцом 48.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Мембранный блок, содержащий две мембраны, прикрепленные по наружному контуру к противоположным сторонам основани  и образующие с основанием заполненную жидкостью герметичную полость , при этом кажда  мембрана удалена от основани , а центральные части мембран жестко св заны между собой через отверстие в основании, отличающийс 

   тем, что, с целью повышени  коррозионной стойкостн, уменьшени  температурной погрешности и погрешности, обусловленной сжимаемостью жидкости при больших статических давлени х, в нем кажда  из мембран снабжена кольцевым участком, жестко св занным с основанием, расположенным между наружным контуром и центральной частью мембраны и образующим с основанием заполненную жидкостью полость , соединенную каналом с общей герметичной полостью.

   45 52

   j« J3 2

   45 iu 42

   . f

   25

   26

   27

   rU/-- ,,-:

   иг J