СТРЕЛОЧНЫЙ МАНОМЕТР С ИНДУКЦИОННЫМИ ДАТЧИКАМИ
POINTER PRESSURE GAUGE WITH INDUCTIVE SENSORS

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для создания стрелочного манометра с индукционными датчиками.
Известны манометры с индуктивными датчиками граничных значений [1].
Недостатки этих конструкций в их сложности и ограничении по диапазону давлений. Эти конструкции не могут применяться на легкие давления, так как в этом диапазоне крутящий момент трибки недостаточен для перемещения механизмов сигнализирующих устройств.
Известна конструкция стрелочного манометра МПТ - 16СгВ3Т4 [2] с датчиками индукционного типа. Недостатком этого технического решения является его сложность и инерционность. Датчики указанного технического решения выполнены в виде щелевых конструкций, а связь между стрелкой и шторкой выполнена так, что при динамических относительно быстро меняющихся показаниях, шторка запаздывает за поведением стрелки.
1
Известен манометр с датчиками граничных значений [3], выбранный в качестве прототипа, в котором шторка выполнена в виде тонкостенного полого полуцилиндра, нижнее основание которого выполнено из тонкостенной круглой пластины, и который расположен перпендикулярно к ней, причем диаметр полого полуцилиндра шторки расположен вдоль средней линии O-O указательной стрелки, а датчик граничных значений давления расположен на указателе граничных значений давления, который расположен над шторкой и закреплен на оси, установленной на вылете консоли Г-образного кронштейна соосно оси трибки, и конструктивно имеет ограничение в установке значений до угла 180 градусов, причем основание кронштейна крепится при помощи двух винтов на лицевой стороне циферблата вне рабочей зоны шкалы.
Преимуществом этого технического решения является то, что шторка выполнена из тонкостенной круглой пластины, что упрощает конструкцию шторки. Однако у манометра есть существенный недостаток, что и в [4], а именно:
- шторка выполнена в виде полого полуцилиндра, нижнее основание которого выполнено из тонкостенной круглой пластины, и которая расположена перпендикулярно к ней, что влечет к увеличению габарита манометра и конструктивной сложности.
Целью технического решения является упрощение конструкции манометра путем применения новой конструкции шторки веерного типа с указательной стрелкой.
Манометр содержит корпус, внутри которого установлен упругий чувствительный элемент с механизмом перемещения в круговое движение указательной стрелки со шторкой, и индукционные датчики граничных значений давления, которые расположены на указателях граничных значений давления, которые установлены над шторкой со стрелкой, а защитное прозрачное стекло, имеющее форму диска, закреплено к корпусу прибора при помощи обечайки.
Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что конструкция шторки выполнена из составных металлических лепестков, расположенных друг под другом, на которых имеются поводки, при помощи которых лепестки входят в зацепление друг с другом и при изменении давления до максимального значения лепестки шторки расходятся в виде веера до углового диапазона 270 градусов срабатывания индукционных датчиков, а при обратном ходе до нулевого значения лепестки шторки сходятся и шторка принимает вид одного лепестка.
Кроме того, указатели граничных значений давления установлены и закреплены на оси, расположенной на вылете консоли Г-образного кронштейна соосно оси трибки, причем основание кронштейна крепится при помощи двух винтов на внутренней стороне защитного стекла вне рабочей зоны шкалы циферблата.
Преимуществом новой конструкции шторки веерного типа является еще и то, что индукционные датчики граничных значений давления расположены на указателях граничных значений давления на расстояниях радиусов от оси трибки, причем один индукционный датчик расположен на основании первого указателя граничных значений давления, а второй индукционный датчик расположен на расстоянии большего радиуса на полукруглом выступе второго указателя граничных значений давления, причем значение радиуса шторки веерного типа превышает значение большего радиуса и при вращении шторки веерного типа перекрываются датчики граничных значений давления, кроме того, на первом указателе граничных значений давления на расстоянии большего радиуса выполнена полукруглая выемка, в которую входит полукруглый выступ второго индукционного датчика при совмещении указателей граничных значений давления.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить его соответствие критерию «новизна». При изучении других технических решений в данной области техники, отличающих заявляемое техническое решение от прототипа, они не были выявлены, и поэтому они обеспечивают техническому решению «существенные отличия».
Сущность изобретения поясняется описанием стрелочного манометра с индукционными датчиками, а также чертежами (фиг.1, фиг.2, фиг.3 и фиг.4). На фиг.1 изображен прибор с лицевой стороны, на фиг.2 - изображение узла А новой конструкции веерной шторки с указательной стрелкой в аксонометрии на фиг.1, на фиг.3 - вид Б на фиг.2, на фиг.4 - вид В на фиг.3, на которых: 1 - корпус прибора, внутри которого установлены: держатель-основание 2, который оканчивается штуцером 3, упругий чувствительный элемент с механизмом перемещения (условно не показаны) в круговое движение указательной стрелки 4, установленной на оси 5 трибки 6, и располагающейся над циферблатом 7 со шкалой 8, и защитное прозрачное стекло 9, имеющее форму диска и расположенное над циферблатом 7 с указательной стрелкой 4, которая установлена совместно с веерной шторкой 10 на оси 5 трибки 6, причем шторка выполнена из составных металлических лепестков 11, расположенных друг под другом, на которых имеются поводки 12, при помощи которых лепестки входят в зацепление друг с другом и при изменении давления до максимального значения лепестки 11 шторки 10 расходятся до углового значения 270 градусов срабатывания индукционных датчиков, соответственно, 13 и 14, а при обратном ходе до нулевого показания измеряемого давления лепестки 11 шторки 10 сходятся и шторка принимает вид одного лепестка.
Указатели граничных значений давления, соответственно, 15 и 16, установлены и закреплены на оси 17, расположенной на вылете консоли 18 Г-образного кронштейна 19, причем основание 20 кронштейна 19 крепится при помощи двух винтов, соответственно, 21 и 22, на внутренней стороне защитного стекла 9 вне рабочей зоны шкалы 8 циферблата 7.
Индукционные датчики граничных значений давления, соответственно, 13 и 14, расположены на указателях граничных значений давления, соответственно, 15 и 16, на расстояниях радиусов R1 и R2 от оси 5 трибки 6, причем один индукционный датчик 13 расположен на расстоянии меньшего радиуса R1 на основании первого указателя граничных значений давления 15, а второй индукционный датчик 14 расположен на расстоянии большего радиуса R2 на полукруглом выступе второго указателя граничных значений давления 16, причем значение радиуса R3 шторки 10 превышает значение большего радиуса R2, кроме того, на первом указателе граничных значений давления 15 на расстоянии большего радиуса R2 выполнена полукруглая выемка, в которую входит выступ второго индукционного датчика 14 при совмещении указателей граничных значений давления, соответственно, 15 и 16.
Прибор функционирует следующим образом.
Принцип действия прибора основан на уравновешивании измеряемого давления силами упругой деформации чувствительного элемента, который кинематически связан с механизмом перемещения в круговое движение указательной стрелки 4, установленной на оси 5 трибки 6 и располагающейся над циферблатом 7 со шкалой 8.
Измеряемое давление подается во внутреннюю полость упругого чувствительного элемента, который в зависимости от подаваемого давления изменяет свое положение в ту или иную сторону и через механизм перемещения приводит в круговое движение указательную стрелку 4, которая перемещается вдоль шкалы 8 и показывает значение измеряемого давления.
При измерении давления до максимального значения лепестки 11 шторки 10 при помощи поводков 12 расходятся в виде веера до углового диапазона 270 градусов срабатывания индукционных датчиков 13 и 14, а при обратном ходе до нулевого значения измеряемого давления металлические лепестки 11 шторки 10 сходятся и шторка 10 принимает вид одного лепестка, причем при входе или выходе шторки 10 из чувствительных зон индукционных датчиков 13 и 14 происходит смена их исходного состояния.
Источники информации
1. Датчики граничных значений. Manoterm Beierfeld GmBH.9100/3/2.
2. Стрелочные манометры МПТ - 16СгВ3Т4. ОАО «Саранский приборостроительный завод».
3. Манометр с датчиками граничных значений. Патент №2390739 - прототип.
4. Манометр сигнализирующий с электронными датчиками. Патент №2390740.