ГЕРМЕТИЧНЫЙ ЭЛЕКТРОВВОД ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована отдельно или в составе средств измерения и другой аппаратуры для обеспечения электрической связи чувствительных элементов размещаемых в агрессивной кислой или щелочной, а так же сероводородсодержащей среде находящейся под абсолютным давлением от 0 до 13 МПа и температурой от -40°С до +60°С с электронной частью прибора, в том числе для подключения чувствительных элементов датчиков давления, температуры, влажности и других физических величин к электронной плате прибора или другой измерительной схеме.
Устройство представляет собой металлический корпус (фиг. 1, сн. 1), с цилиндрической проточкой по центральной оси изделия, в которую равноудаленно друг от друга и от стенок проточки уложены и герметично залиты компаундом 4 проводника. Корпус изделия оснащен резьбовыми соединениями для подключения к технологическому процессу и корпусам приборов, а также резьбовыми соединениями для монтажа защитного пенала (фиг. 1, сн. 3). Стенки цилиндрической проточки также имеют резьбу по всей длине.
На сегодняшний день науке известны следующие технические решения, сводная информация о которых приведена в таблице 1:
1. Устройство для герметичного ввода токопроводящих элементов [1]. Данное устройство относиться к области гермовводов и применяется в блоках с герметичными объемами с избыточным или пониженным давлением, а также для подключения СВЧ.
Недостаток известного решения заключается в невозможности применения в качестве устройства коммутации данного электроввода в условия технологических процессов с избыточным давлением свыше 0,2 МПа ввиду того что:
- устройство не предназначено для работы свыше указанного давления;
- устройство не имеет возможности фланцевого или штуцерного монтажа к технологическому процессу;
- устройство не является оборудованием взрывозащищенного исполнения и не может быть применено в технологических линиях с участием взрывопожароопасных веществ;
- изделие не предназначено для работы в условиях с воздействием агрессивной кислой или щелочной среды, а также среды с содержанием сероводорода.
2. Герметичный ввод для электрического провода [2]. Изобретение предназначено для герметичного ввода электрического провода в камеру высокого давления (напорный резервуар).
Недостаток известного решения заключается в сложности конструкции устройства, невозможности применения в качестве быстросъемного элемента ввиду приварного типа монтажа, отсутствии возможности присоединения к корпусам приборов и аппаратов, в том числе выполненных во взрывопожароопасном исполнении, невозможности применения электроввода в условия технологических процессов с избыточным давлением свыше 1 МПа.
3. Кабельный ввод для герметичного прохода электрических цепей [3]. Изобретение относится к герметичным кабельным вводам электрических проводников в электрооборудовании глубоководных аппаратов, при изготовлении объектов аэрокосмической техники, для ввода электрической энергии в герметичные помещения, например, в атомных электростанциях.
Модуль для кабельного герметичного ввода [4]. Изобретение предназначено для установки в электрических герметичных кабельных проходках/герметичных кабельных вводах, применяемых для ввода электрической энергии и сигналов в герметичные помещения атомных электростанций, атомных судах, т.д., имеющих две защитные оболочки.
Устройство герметичного кабельного ввода [5]. Изобретение предназначено для ввода проводников в герметичные помещения или объемы на атомных электростанциях, или других объектах.
Недостатки указанных в пункте известных решений заключаются в отсутствии возможности монтажа на технологические трубопроводы жидкостей и газов, а также технологическое оборудование путем присоединения с помощью фланцев и штуцеров, а также отсутствии возможности присоединения к корпусам приборов и аппаратов, в том числе выполненных во взрывопожароопасном исполнении. Также к недостаткам указанных изобретений относиться отсутствие возможности оперативного монтажа-демонтажа на оборудование, ввиду заделки путем сварки или бетонирования в стены зданий или другие конструкции.
Технической задаче полезной и положительным результатом заявляемого изобретения является создание герметичного электроввода, обеспечивающего герметичное электрическое подключение чувствительных элементов средств измерений, размещаемых в измеряемой среде под абсолютным давлением от 0 до 13 МПа и температурой от -40°С до +60°С, к электронным платам и другим вторичным устройствам, размещаемых вне измеряемой среды, в том числе при их размещении во взрывонепроницаемых корпусах и оболочках.
Технический результат достигается за счет, изготовления сборного герметичного электрического ввода, состоящего из корпуса электроввода (фиг. 1, сн. 1), проводников, залитых компаундом, кронштейна защитного пенала (фиг. 1, сн. 2) и защитного пенала (фиг. 1, сн. 3). Корпус (фиг. 1, сн. 1), кронштейн (фиг. 3) и защитный пенал (фиг. 2) выполнены из стали и стыкуются друг с другом с помощью резьбовых соединений. Основным элементом, обеспечивающим герметичность электрического соединения, является корпус электрического ввода. Для подключения к технологическому процессу и к корпусам приборов и оборудования на нем предусматривается наружные резьбы М 20×1,5 и G  Корпус герметичного электроввода имеет цилиндрическую проточку, через которую пропущены электрические проводники в виде монопровода круглого сечения, залитые компаундом. Электрические проводники уложены по длине проточки равноудаленной друг от друга и от стенок проточки. Для повышения площади контакта компаунда и стенки проточки в проточке нанесена резьба по всей длине. Со стороны резьбового соединения корпуса с кронштейном защитного пенала корпус электроввода имеет конический скос, также заливаемый компаундом. Данное техническое решение обеспечивает дополнительную защиты защиту электроввода от пиковых скачков давления и исключает возможность поражения окружающего пространства частицами компаунда или другими компонентами.
К концам проводников, проложенных по длине проточки, с одной стороны монтируются чувствительные элементы, а с другой производиться подключение проводников к электронной плате или иной измерительной схемы, располагаемым в корпусах приборов или оборудования.
Для обеспечения универсальности применения герметичного электроввода он оснащается сменными кронштейном защитного пенала и защитным пеналом. Данное техническое ращение обеспечивает возможность подключения чувствительных элементов различного габарита и назначения к корпусу электроввода. Так же указанным путем обеспечивается повышение ремонтопригодности электроввода, поскольку реализована возможность замены поврежденных при эксплуатации деталей.
Кронштейн защитного пенала соединяется с корпусом электроввода с помощью стыка внутренняя наружная-резьба в нижней части конусной проточки. Для затяжки кронштейна предусмотрен паз под отвертку с плоским шлицом.
На кронштейн, путем соединения внутренней - наружной резьбой, накручивается защитный пенал. Назначение защитного пенала заключается в защите чувствительных элементов от механических повреждения во время транспортировки и эксплуатации, при этом чувствительный элемент имеет конструкцию, обеспечивающую беспрепятственный доступ измеримой среды к чувствительному элементу. Защитный пенал может быть изготовлен из перфорированного или пористого материала (для обеспечения защиты чувствительных элементов от воздействия загрязнений измеряемой среды) с проточкой в центре под форму чувствительного элемента.
Герметичный электрический ввод выполнен в соответствии с требованиями регламента таможенного союза TP ТС 012/2011 и ГОСТ 30852.0-202 к обеспечению защиты вида взрывонепроницаемая электрическая оболочка и пригоден к применению во взрывоопасных зонах.
Варианты исполнения и изготовления герметичного электрического ввода:
1. Герметичный электроввод, содержащий корпус с цилиндрической проточкой и коническим углублением с одной стороны, внутри которых компаундом залиты электрические проводники, и имеющий с обеих сторон резьбы для присоединения с одной стороны к технологическому процессу, а другой к корпусам средств измерений или другому электротехническому оборудованию, в том числе взрывозащищенного исполнения с видом взрывозащиты взрывонепроницаемая оболочка. Резьба для присоединения к корпусам выполняется метрической М20×1,5 или конической G  Резьба для присоединения к технологическому процессу выполняется М 20×1,5. Со стороны резьбового соединения с технологическим процессом в корпусе электроввода имеется резьба для присоединения кронштейна защитного пенала. Защитный пенал накручивается непосредственно на кронштейн. Внутри защитного пенала могут располагаться чувствительные элементы средств измерений. Защитный пенал оснащен отверстиями для обеспечения доступа измеряемой среды во внутреннюю полость пенала.
2. Герметичный электроввод по п. 1 с пеналом укороченного и удлиненного варианта с соответствующим числом отверстий.
3. Герметичный электроввод по пп. 1, 2, изготовленный по приведенной выше технологии с иными габаритными размерами деталей;
4. Герметичный электроввод по пп. 1, 2, 3 с дополнительной обработкой всей внутренней полости проточки электроввода и проводников механическим, электрическим и другими способами для улучшения контакта с компаундом;
5. Герметичный электроввод по пп. 1, 2, 3, 4 с обработкой герметичного электроввода путем нанесения гальванического покрытия или проведения других видов обработки, покраски, нанесения покрытий, механической обработки;
6. Герметичный электроввод, изготовленный с проведением дополнительной подготовки компаунда перед заливкой, в том числе термообработка, дегазация, обработка ультразвуком или магнитными волнами, механическая подготовка, иные способы подготовки компаунда к заливке;
7. Герметичный электроввод по п. 6, изготовленный с применением автоматизированной заливкой компаунда или заливкой с помощью приспособлений и устройств;
8. Герметичный электроввод по пп. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 с применением в качестве электрических проводников иных проводников, в том числе жил, шин, монопроводников круглого сечения, многожильных проводников круглого и других сечений, из электропроводящих металлов;
9. Герметичный электроввод по пп. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 с другим количеством проводников;
10. Герметичный электроввод по пп 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 с предварительно деформированными для увеличения площади контакта проводниками;
11. Герметичный электроввод по пп. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 с иными габаритными размерами корпуса электроввода, кронштейна защитного пенала, защитного пенала;
12. Герметичный электроввод по пп. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 с другими присоединительными резьбами;
13. Герметичный электроввод по пп. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 с вариантом исполнения защитного пенала из пористого материла, в том числе: алюминия, стекловолокна и других.
Список источников:
1. Устройство для герметичного ввода токопроводящих элементов - патент RU 177141 U1.
2. Герметичный ввод для электрического провода - патент RU 2593395 С1.
3. Кабельный ввод для герметичного прохода электрических цепей - патент RU 2561608 С1.
4. Модуль для кабельного герметичного ввода - патент RU 2625166 С1.
5. Устройство герметичного кабельного ввода - патент RU 77100 U1.