СИГНАЛИЗАТОР ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для использования в устройствах сигнализации, автоматического регулирования и управления процесса,ми, преимущественно с малыми значениями давлений (разрежений).
Известны тягонапоромеры, например ТНМ-П1 (ТНМ-П-52), предназначенные для измерения давления, разрежения воздуха или нейтральных в отношении стали и медных сплавов газов. Конструкция тягонапоромера включает мембранную коробку, состоящую из двух спаянных между собой мембран, полости которых соединены с измеряемым давлением. Жесткий центр мембранной коробки через поводок соединен с рычагом, связанным тягой с осью указательной стрелки (1).
Известно реле типа 3KM.;,j.Действие реле основано на преобразовании давления (разрежения), приложенного к манометрической пружине, в перемещение указательной стрелки, осуществляющей при достижении определенного предельного давления срабатывание исполнительного устройства, выполненного в виде электрических контактов. На указательной стрелке установлен подвижный контакт. Неподвижные контакты могут быть установлены в любом месте манометрической шкалы в зависимости от требуемого предельного давления (разрежения). Путем замыкания подвижного контакта с неподвижным реле сигнализирует о достижении исследуемым давлением (разрежением) величины, на которую настроено реле. Достоинством реле ЭКМ является его относительная простота. Однако, так назьюаемая большая вариация этих реле (разность между давлением срабатывания при замыкании и размыкании контактов), не позволяет его использовать в устройствах автоматики и сигнализации с жесткими допусками по настраиваемой величине давления (разрежения), особенно при малых величинах, когда вариация превышает величину настраиваемого давления(разрежения). Большая вариация этих реле обусловлена использованием механических контактов, требующих определенных усилий при их замыкании и размыкании.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение точности срабатывания сигнализатора давления.
Технический результат, который достигается при использовании, заключается в уменьшении вариации сигнализатора давления.
Для достижения этого результата в известном сигнализаторе давления, включаюш,ем чувствительный элемент, кинематически связанный с указательной стрелкой, исполнительное устройство и разрушаемо-восстанавлимаемую связь указательной стрелки с исполнительным устройством, введены пороговое устройство и усилитель, при этом исполнительное устройство выполнено в виде оптронной пары светоизлучатель-фотоприемник и непрозрачной шторки, установленной на указательной стрелке с возможностью перекрытия хода лучей в оптронной паре,при этом вход и выход порогового устройства подключены к выходу фотоприемника и входу усилителя соотвественно, и выход усилителя соединен со входом электромагнитного реле.
Пороговое устройство может быть выполнено на базе микросхемы, два первых элемента которой зашунтированы сопротивлением. Микросхема выполнена из N последовательно соединенных логических элементов И-НЕ.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена электромеханическая схема сигнализатора давления (разрежения). На фиг. 2 принципиальная схема электронной части сигнализатора давления.
Устройство механической части сигнализатора может быть выполнено, например, на базе тягонапоромера ТНПМ-52-М2-93 и включает чувствительный элемент 1 (фиг. 1), выполненный в виде мембранной коробки, полость которой сообщена с исследуемым давлением (разрежением) патрубком 2. Оптронная пара прибора состоит из светоизлучателя 3, фотоприемника 4, которые могут быть выполнены, например в виде светодиода АЛ 107Б и фотодиода ФД-ЗА соответственно.
в пространстве между светоизлучателем 3 и фотоприемником 4 расположена с возможлостью перекрытия оптического канала светоизлучатель-фотоприемник непрозрачная для данного излучения шторка 5, которая кинематически связана с чувствительным элементом 1 посредством тяги б, рычага 7, тяги 8, оси 9 и указательной стрелки 10. Шторка 5 закреплена на указательной стрелке 10 с помощью балансировочных грузиков 11. Регулирование величины давления (разрежения) срабатывания прибора достигается за счет изменения взаимного положения оптронной пары и шторки, геометрической формы и размеров шторки.
Выход фотоприемника 4 соединен со входом порогового устройства 12, выход которого через усилитель 13 соединен со входом исполнительного реле 14.
Электронная часть прибора и оптронная пара смонтированы на печатной плате, установленной на одной из несущих конструкций тягонапоромера типа ТН1 й1-52 под его кожухом, являюш мcя кожухом всего сигнализатора давления. На задней стенке кожуха закреплена колодка разъема для внешних соединений.
Электронная часть сигнализатора давления (фиг. 2) включает цепи питания 15, выполненные на элементах УД1 (выпрямительный мост), конденсаторы 16,17 и 18 сопротивление 19, стабилитрон 20, стабилизируюш 1й напряжение для питания микросхемы порогового устройства 12.
Цепи питания 15 формируют напряжение для питания оптической инфрс1Красной пары и исполнительного реле, а также напряжение +9в для гп тания микросхемы порогового устройства 12.
Пороговое устройство может быть выполнено на базе микросхемы ДД1.
Сопротивление 19 обеспечивает гистерезис переключения, что необходимо для четкой работы порогового устройства 12. Сопротивление 21 и 22 служат для ограничения напряжения на входе микросхемы порогового устройства 12 до безопасного значения.
Сигнал порогового устройства усиливается при помощи усилителя 13, выполненного на базе транзистора типа VT 1, нагруженного на исполнительное реле, контакты которого являются выходными для подключения к схемам безопасности и сигнализации.
Работа сигнализатора давления осуществляется следующим образом. Через патрубок 2 давление (разрежение) исследуемой среды воздействует на чувствительный элемент 1, деформация которого через механическую связь (тягу б, рычаг 7, тягу 8, ось 9) передается на указательную , поворачивающуюся на оси 9 стрелку 10 показывающую на шкале (на фиг. не показана) величину давления (разрежения). При этом непрозрачная щторка 5, закрепленная на указательной стрелке 10, перемещается относительно оптронной пары: светоизлучатель 3 - фотоприемник 4. При достижении исследуемым давлением (разрежением) критической величины, на которую настроен сигнализатор давления, происходит перекрытие шторкой 5 оптического канала оптронной пары и формирование фотоприемником 4 сигнала, который, проходя через пороговое устройство 12 и усилитель 13, включает исполнительное электромагнитное реле 14, нормально замкнутые контакты которого размыкаются и выдают сигнал на исполнительный механизм устройства автоматического регулирования или сигнализации. Предлагаемый сигнализатор давления свободен от недостатков, присушдх прототипу.
Источники информации:
1.Стрелочные тягомеры, напоромеры и тягонапоромеры модели 200 нт типов ТМП1-1,НМП1-Т и ТШ-П1-Т и модели 2007м типов ТМ-Ш, НМ-Ш и ТНМ-П1. Техническое описание и инструкция. Москва, 1971г.
2.Агейкин Д. И. Датчики контроля и регулирования. Москва, Машиностроение, 1965г.
.