Сигнализатор давления мембранный

Полезная модель относится к области приборостроения, в частности к устройствам, преобразующим перемещение чувствительного элемента под воздействием газа или жидкости в электрический сигнал, и может быть использована в системах контроля давления в качестве устройства, выдающего управляющий сигнал при достижении заранее установленного давления среды.
Известна конструкция реле давления [Патент Российской Федерации №2097722, МПК G01L 19/12, Н01Н 35/34 опубл. 1997 г.]. Реле давления содержит корпус, размещенные в нем упругий чувствительный элемент и электроконтактный механизм, соединенные штоком с регулировочным механизмом и контактной пружиной. К торцу штока со стороны контактной пружины прикреплена дополнительная пружина. Эта пружина выполнена с возможностью разгрузки контактной пружины от чрезмерных перемещений и усилий.
Недостатками технического решения являются:
- невысокая точность, обусловленная большим разбросом жесткости сильфона, примененного в качестве упругого элемента;
Известен датчик-реле для измерения давления [Патент Российской Федерации №2346252, МПК G01L 19/12, опубл. 2009 г.], содержащий электронный блок и измерительный блок, выполненный в виде верхнего и нижнего основания с подводящим штуцером, в котором закреплен чувствительный элемент с жестким центром, выполненный в виде гофрированной металлической мембраны. При этом между верхним основанием и мембраной и между нижним основанием и мембраной дополнительно расположены незакрепленные пластины, имеющие концентрические выступы и впадины, идентичные гофрам мембраны.Недостатком указанного изобретения является невысокая надежность, обусловленная наличием в конструкции незакрепленных частей, что не позволяет использовать изделие в условия внешних воздействующих факторов как вибрация, удары и т.д.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является реле давления мембранное [Патент Российской Федерации №120511, МПК Н01Н 45/00, опубл. 2012 г.], содержащее корпус, крышку с контурной прокладкой, присоединительный фланец, исполнительный орган, элемент электрического соединителя. В корпусе перед контурной прокладкой герметично установлен демпфирующий элемент, выполненный в виде пластины из эластичного материала и установленный с возможностью свободного прогиба и зафиксирован крышкой. В крышке выполнено под уклоном отверстие с целью предохранения от попадания посторонних предметов. Корпус выполнен методом литья из алюминиевого сплава и состыкован с фланцем. Внутри корпуса расположен исполнительный орган.
Недостатком прототипа является низкая точность срабатывания сигнализатора, обусловленная невозможность демпфирующего устройства защитить контактную группу от перегрузочного давления и грубая регулировка установочного зазора в контактной группе.
Цель изобретения - повышение точности срабатывания сигнализатора по давлению.
Поставленная цель достигается тем, что в сигнализаторе давления мембранном, содержащим корпус, крышку, присоединительный элемент, исполнительный орган, элемент электрического соединителя, демпфирующий элемент, согласно предлагаемой полезной модели корпус выполнен в виде штуцера, который может иметь два варианта исполнения, уплотнение плоской прокладкой и конусное уплотнение. Присоединительный элемент выполнен в виде основания, на которое крепится исполнительный орган, состоящий из двойной контактной группы, закрепленной на стойках при помощи пластин и крепежных деталей.
Демпфирующий элемент выполнен с возможностью присоединения через отверстие в штуцере к сигнализатору.
Контактные группы закреплены на стойках с нестандартным шагом резьбы при помощи пластин и крепежных деталей, что позволит при настройке сигнализатора добиться прецизионной точности уставки срабатывания сигнализатора по давлению.
Выполнение демпфирующего элемента с возможностью присоединения через отверстие в штуцере к сигнализатору позволяет снизить влияние перегрузочного давления, приводящего к деформации контактной группы и влияющей на точность срабатывания.
Совокупность признаков приводит к повышению точности срабатывания сигнализатора по давлению.
На фиг. 1 представлен сигнализатор давления мембранный, который содержит корпус в виде резьбового штуцера 1 для подачи давления, содержащего присоединительное отверстие для демпфера 2, гофрированную мембрану 3, основание 4, содержащее упор 5, для ограничения хода мембраны и увеличения перегрузочной способности, который стопорится гайкой 6, шток 7, закрепленный с помощью прижимной пластины к основанию 8, одинарный (неподвижный) 9, двойной (подвижный) 10 контакты, закрепленные на стойках 11 с помощью пластин 13, пружины 14, гаек и шайб через изоляционные кольца 15 и втулки 16, электрический соединитель 12.
Замыкание и размыкание контактов осуществляется с помощью штока 7, имеющего механическую связь с мембраной 3.
Регулировка зазора между наконечником штока и верхней пружиной 14 (регулировка точки срабатывания) в сигнализаторе производится путем перемещения пружины и соответственно пластины с помощью гаек. Верхний конец штока центрируется нижней пружиной 14, которая упирается в буртик штока, обеспечивает надежное прижатие его к мембране 2. Пружина нижняя закреплена на шпильках гайками через шайбы. Величина натяга нижнейпружины регулируется шайбами. Пластина с неподвижными контактами и пружина с подвижными контактами в сигнализаторе закреплены на шпильках с помощью гаек и шайб через изоляционные кольца и втулки. Регулировка зазора между наконечником штока и верхней пружиной (регулировка точки срабатывания) в сигнализаторе производится путем перемещения пружины и соответственно пластины с помощью гаек.
Принцип работы сигнализатора основан на способности чувствительного элемента - мембраны прогибаться в зависимости от величины поступающего давления в сигнализатор.
Сигнализатор давления мембранный работает следующим образом: при подаче избыточного рабочего давления через штуцер 1 происходит перемещение гофрированной мембраны 2. Прогибаясь, мембрана перемещает шток 7, нижний конец которого своей сферической поверхностью упирается в центр мембраны. Шток через изоляционный наконечник перемещает пружину, несущую на себе контакты. При достижении давления срабатывания происходит замыкание или размыкание контактов 9 и 10. При превышении рабочего давления в пределах допустимой перегрузки мембрана 2 ложится на поверхность основания 4 определенной формы, достигнутой путем моделирования, что обеспечивает высокую перегрузочную способность сигнализатора.
Технический результат заключается в повышении точности срабатывания сигнализатора по давлению.