ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области автомобилестроения, в частности, к контрольно-измерительным приборам для транспортных средств и может быть использована при измерении давления жидких или газообразных сред.
Известны датчики реостатного типа для дистанционного измерения давления в масляных и воздушных магистралях автомобилей, содержащие мембранный узел, передаточный механизм и реостатное сопротивление. (АС 883679, АС 1818555).
Известен датчик давления (патент №45187 на полезную модель), содержащий мембранный узел, кронштейн с двумя ушками, поддерживающими ось для поворота на ней рычага первой ступени передачи. Рычаг первой ступени передачи имеет пространственную форму уголка, на котором стоит резьбовой толкатель, воздействующий на отгиб рычага второй ступени передачи. Рычаг второй ступени передачи содержит трубчатую часть для свободной посадки на ось и плоскую часть с упомянутым выше отгибом. На трубчатой части рычага установлена возвратная винтовая пружина кручения, которая одним концом упирается на ножку пластмассового каркаса, а другим на крючок, отогнутый на плоской части рычага. Возвратная пружина кручения противодействует перемещению мембраны и поворотных рычагов при возрастании давления контролируемой среды, и перемещает щетку реостата в обратном направлении при снижении давления, при этом прижимая все подвижные детали передачи к толкателю мембраны.
Недостатком данного датчика является применение возвратной пружины кручения. Любой механизм требует необходимого и достаточного возвращающего момента для нормального функционирования датчика. При повышении измеряемого давления возвращающий момент пружины кручения
линейно возрастает пропорционально углу закручивания, увеличивая контактные давления в звеньях передаточно-множительного механизма. Это способствует повышенному износу деталей датчика в силу малого пятна контакта звеньев передаточно-множительного механизма, и, как следствие, ухудшению рабочих характеристик датчика в процессе эксплуатации.
Задачей, решаемой реализацией предлагаемой полезной модели, является увеличение срока службы датчика давления с сохранением метрологических характеристик.
Поставленная задача решается тем, что в датчике давления устанавливается возвратная пружина растяжения, расположенная по отношению к поворотному элементу передаточно-множительного механизма таким образом, что при повышении измеряемого давления с увеличением деформации пружины одновременно уменьшается плечо действия возвращающего усилия. В результате, необходимый и достаточный возвращающий момент, как произведение возвращающего усилия на плечо во всем диапазоне поворота элемента, остается практически постоянным на минимальном уровне в процессе всей работы датчика.
Полезная модель поясняется следующими чертежами:
Фиг.1 и 2 - Вид датчика давления без кожуха в сборе,
Фиг.3 - Передаточно-множительный механизм
Датчик давления содержит мембранный узел, в котором гофрированная мембрана (1) с толкателем (2) скреплена по периферии между двумя жесткими пластинами (3 и 4), образуя подмембранную (5) и надмембранную (6) полости. Подмембранная полость сообщается с измеряемой средой через отверстие (7) в резьбовом штуцере (8). На надмембранной пластине закреплена ось (11) для поворота на ней рычага (12) первой ступени с резьбовым штырем (13). Рычаг (12) имеет пространственную форму уголка, на котором закреплен резьбовой толкатель (16), воздействующий на отгиб (17) рычага (18) второй ступени передачи. Рычаг (18) содержит трубчатую часть (21) для свободной посадки на ось (19) и плоскую часть (22) с упомянутым выше отгибом
(17), на которой закреплена токосъемная щетка (23), скользящая по реостату (24). На плоской части рычага (18) имеется крючок (26), за который закрепляется возвратная пружина растяжения (25). Другим концом пружина прикреплена к стойке (27).
Датчик работает следующим образом:
Возникающее в контролируемой среде давление передается в подмембранную полость 5 мембранного узла через отверстие 7 в штуцере 8 и под его влиянием мембрана 1 упруго деформируется в сторону надмембранной полости 6. При этом толкатель 2 через центральное окно в пластине 4 свободно перемещается и давит на штырь 13, поворачивая рычаг 12 вокруг оси 11. При этом толкатель 16, нажимая на отгиб 17 рычага 18, вынуждает его повернуться вокруг оси 19 совместно со щеткой 23, одновременно растягивая возвратную пружину 25. Таким образом, давление контролируемой среды преобразуется в изменение омического сопротивления реостата 24, электрический сигнал от которого дистанционно передается указывающему прибору.
Возвратная пружина, противодействуя перемещению мембраны и поворотных рычагов при возрастании давления контролируемой среды, перемещает щетку реостата в обратном направлении при снижении давления, прижимая все подвижные детали передачи к толкателю мембраны.
Таким образом, реализация предлагаемого технического решения увеличивает срок службы датчика давления за счет уменьшения износа деталей передаточно-множительного механизма.