СТРЕЛОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОННО-МЕХАНИЧЕСКИЙ МАНОМЕТР

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для создания электронно-стрелочного манометра.
Известен манометр, который содержит цилиндрический корпус, внутри которого установлен держатель-основание, трубчатая пружина Бурдона, связанная с трибкосекторным механизмом, преобразующим перемещение свободного конца трубчатой пружины Бурдона в круговое движение указательной стрелки и защитное прозрачное стекло, имеющее форму диска и расположенное над циферблатом со шкалой и стрелкой, на которой установлены шторки. При этом шторки выполнены из непрозрачного материала в виде тонкостенных полых полуцилиндров разного диаметра, имеющих общее основание, которое выполнено из тонкостенной круглой пластины, и которые расположены перпендикулярно к ней. Причем диаметры шторок расположены вдоль средней линии 0-01 указательной стрелки, а датчики граничных значений давления расположены над шторками на указателях граничных значений давления так, что соответствующая шторка входит в чувствительную зону своего датчика, причем указатели граничных значений давления установлены и закреплены на оси, расположенной на вылете консоли Г-образного кронштейна, соосно оси трибки (патент на изобретение РФ №2390740 опубл. 27.05 2010).
Известный манометр имеет узкие технологические возможности, а именно не может быть использован для подключения в электронные системы управления промышленными объектами.
Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем в качестве прототипа, является электронный манометр, содержащий корпус в котором расположены измерительный, индикаторный, силовой и процессорный модуль для преобразования сигнала, систему управления отключением-включением прибора, подсоединенную к кнопке активации и вышеперечисленным модулям прибора, при этом измерительный модуль подключен к процессорному модулю, снабженному блоком управления дежурным режимом, позволяющим при превышении порогового давления производить запуск узлов измерительного модуля и выдачу значений давления на индикаторный модуль с последующим отключением измерительных и управляющих схем прибора, отличающийся тем, что система управления отключением-включением прибора совмещена с индикаторным модулем прибора, причем последний выполнен в виде дисплея с отображающим элементом, в качестве которого использованы два светодиода, а измерительный модуль снабжен датчиком давления с чувствительным узлом в виде трубки Бурдона, соединенной с датчиком Холла, взаимодействующим с магнитным полем, создаваемым постоянными магнитами, при этом датчик преобразует давление в воздушной магистрали компрессора в электрический сигнал (патент на полезную модель РФ №51210, опубл. 27.01.2006).
Недостатком данной конструкции является то, что она не может быть использована в силовых установках, и имеет недостаточно высокую точность.
Технической задачей полезной модели является расширение технологических возможностей, повышение точности.
Техническая задача достигается тем, что стрелочный электронно-механический манометр содержит корпус, в котором расположены измерительный модуль, индикаторный модуль и модуль обработки сигнала, измерительный модуль снабжен чувствительным узлом в виде трубки Бурдона, соединенной с датчиком Холла, взаимодействующим с магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом, в отличие от известного, индикаторный модуль представляет собой шкалу со стрелочным указателем, который механически соединен с подвижным концом трубки Бурдона, а датчик Холла установлен на корпусе манометра, напротив него расположен постоянный магнит, закрепленный на подвижном конце трубки Бурдона, а модуль обработки сигнала включает в себя последовательно соединенные друг с другом усилитель, устройство линеаризации и формирователь выходного сигнала.
Сравнение заявляемой модели с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:
- индикаторный модуль имеет шкалу со стрелочным указателем, который механически соединен с подвижным концом трубки Бурдона;
- датчик Холла установлен на корпусе механического манометра;
- напротив датчика Холла расположен постоянный магнит, закрепленный на подвижном конце трубки Бурдона;
- модуль обработки сигнала состоит из последовательно соединенных друг с другом усилителя, устройства линеаризации и формирователя выходного сигнала.
Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
На рисунке схематично показана заявляемая полезная модель.
Устройство содержит корпус 1, в котором размещены: измерительный модуль, который содержит чувствительный узел в виде трубки Бурдона 2, которая соединена со штуцером 9 для подачи воздуха. Индикаторный модуль представляет из себя шкалу 10 со стрелочным указателем 3, который механически соединен с подвижным концом трубки Бурдона 2. На подвижном конце трубки Бурдона 2 закреплен постоянный магнит 4, который расположен напротив датчика Холла 5, закрепленного на корпусе 1. Датчик Холла соединен с модулем обработки сигнала 11, который включает в себя последовательно соединенные друг с другом усилитель 6, устройство линеаризации 7 и формирователь выходного сигнала 8.
Устройство работает следующим образом. Измеряемая среда, например, воздух подается в манометр через штуцер 9 и далее поступает в трубку Бурдона 2. Под действием силы давления трубка 2 старается распрямиться. При этом подвижный конец трубки Бурдона 2 перемещается, а величина этого перемещения пропорциональна величине давления. Т.к. постоянный магнит 4 закреплен на подвижном конце трубки Бурдона 2, он также перемещается. Поскольку подвижный конец трубки Бурдона 2 механически соединен со стрелочным указателем 3, он приводит его в движение и стрелка показывает на шкале 10 прибора величину давления (шкала манометра на рисунке не показана). При этом на выходе датчика Холла 2 формируется выходной электрический сигнал постоянного тока, который усиливается усилителем 6. Далее, учитывая, что величина сигнала датчика Холла связана с расстоянием между магнитом и датчиком Холла нелинейной зависимостью, усиленный сигнал обрабатывается устройством линеаризации 7 и через формирователь выходного сигнала 8 поступает на выход стрелочного электронно-механического манометра.
Таким образом, использование заявляемой полезной модели обеспечивает расширение технологических и функциональных возможностей механических манометров, создавая возможность их подключения в электронные системы управления промышленными объектами. Одновременно заявляемая полезная модель сохраняет возможность снимать показания путем визуального осмотра манометра.