173865. lajstromszámú szabadalom • Nyomáskülönbségérzékelő
5 173865 6 Jelátalakítóként alkalmazható bármely villamos vagy pneumatikus átalakító. A jelen példaképpeni kiviteli alak esetében villamos 34 jelátalakítót tüntettünk fel. A 34 jelátalakítót 35 védőburkolat veszi körül. Az 1 alaplapon az érzékelendő közeget 40, 41 furatokon keresztül a 38, 39 nyomóterekbe vezető 36, 37 fedélelemek vannak illesztve. Ftoroplaszt szerkezeti anyagú 42, 43 tömítőgyűrűk a 38, 39 nyomótereket a 2, 3 membránok külső peremkerületei mentén hermetikusan törniük. A 36, 37 fedélelemek és a 2, 3 membránok a legkülönbözőbb korrózióálló szerkezeti anyagokból, így példaképpen Chastell-ből, titánból, nikkelből, tantálból stb. állhatnak. A merev 6, 7 tárcsákon körbenfutó 44, 45 gyűrűperemek vannak kiképezve, amelyekhez a 2, 3 membránok 4, 5 gyűrű felületei illeszthetők és rögzíthetők. A 6, 7 tárcsák homlokfelületei a membránhullámokkal azonos hullámosítással vannak ellátva. A 2. ábrán feltüntetett példaképpeni kiviteli alaknál az 1. ábrán bemutatottól eltérően a 6 és 7 tárcsák 12’, 13’ felületrészei, valamint az 1 alaplap 8’, 9’ felületei hullámosítás nélküli sima kialakításúak. Ez utóbbi esetben a 2, 3 membránok egyoldali túlnyomásból eredő túlterhelés következtében előálló sérülését 46, 47 szelepek akadályozzák meg, amelyek lényegében gumigyűrűk, a 14 nyakrésznek azon tartományában vannak elrendezve, amelynél az utóbbi a 6, 7 tárcsákkal csatlakozik. A 46, 47 szelepek meghatározott membránlöket megtétele után lezárják a 15 furatot. A 2, 3 membránok 4, 5 gyűrűfelületeinek átmérője és a külső membránátmérő közötti arány 0,4 és 0,9 közötti értékeket vehet fel annak függvényében, hogy milyen hatékony membránfelületre van szükség, továbbá mennyi az a szükséges folyadéktérfogat, amellyel a nyomáskülönbségérzékelő hermetikusan lezárt 24 belsó'tere van kitöltve. Az említett átmérők közötti arány növekedése a 2, 3 membránok 10 vagy 11 középtartományainak viszonylagos rugalmasságát növeli, és ezzel azon járulékos hibák, amelyek a külső hőmérséklet és a statikus nyomás változásaira vezethetők vissza, csökkenő értelemben változnak. A 2. ábra szerinti A részlet a 3. ábrán feltüntetett kiviteli alak esetében olyan megoldású, amelynél a 2 membrán körbenfutó 4’ gyűrűfelülete lapos kiképzésű. Ennek megfelelően a 44 gyűrűperem homlokfelülete is lapos, azaz sík felület. A 4. ábrán látható további kiviteli alaknál a merev 6’ tárcsa korong alakú, és a 2 membrán 10’ középtartománya úgy van kiképezve, hogy az a 2 membrán egyéb tartományának síkjából kiemelkedik. A 2, 3 membránok 4, 5 gyűrűfelületeinek kialakítását és a 6, 7 tárcsák formai kiképzését mindenkor az alkalmazott előállítási technológia, különösen a 6, 7 tárcsák és a 2, 3 membránok közötti kapcsolat előállításának függvényében választhatjuk meg, ami ezen kapcsolat különbözőféle hegesztéssel, ragasztással, vagy forrasztással hozható létre. így példaképpen a 3. ábrán feltüntetett kiviteli alak olyan esetekben előnyös, amikor a 2, 3 membránok és a 6, 7 tárcsák összeerősítését görgős hegesztéssel hozzuk létre. A találmány szerinti nyomáskülönbségérzékelő működésmódja a következő: Az érzékelendő nyomások közül a nagyobbik nyomást a 36 fedélelemben kiképzett 40 csatlakozófuraton keresztül a 2 membránra adjuk, mig az alacsonyabb nyomást a 37 fedélelem 41 csatlakozófuratán keresztül a 3 membránra továbbítjuk. A nyomásokat a 2 és 3 membránok arányos erőkké alakítják át, amelyek egymással ellentétes irányúak, és hatásvonaluk a 2, 3 membránok és a 6, 7 tárcsák közös középtengelyébe esik. Az említett erők különbségével egyenlő eredőerőt a 32 nyúlvány a 28 átvivőelemre továbbítja, amely ennek hatására a 29 tömítőmembrán tengelyéhez képest meghatározott szöggel elfordul. Ennek során a 28 átvivőelemnek az 1 alaplapon kívüli vége a 34 jelátalakítót működteti, amely tehát a 2, 3 membránok elmozdulásait a nyomáskülönbséggel mindenkor arányos villamos kimenőjellé alakítja át. A 2, 3 membránok 10 és 11 középtartományai a hermetikusan zárt 24 belsőtérben levő folyadék kezdeti térfogatának megváltozását kiegyenlítő rugalmas kiegyenlítőszerkezetekként szolgálnak. A folyadéktérfogat ezen változásai, amelyet a külső hőmérséklet és/vagy a statikus nyomás változása vált ki, a 2 és 3 membránok mindkét tartományára hat, és túlnyomórészt a 2, 3 membránok 10, 11 középtartományai veszik fel, minthogy az utóbbiak a 2, 3 membránok kerületi tartományainak rugalmasságához képest fokozott rugalmassággal rendelkeznek. Két rugalmas kiegyenlítőszerkezet alkalmazásával a hibacsökkentés szempontjából azon járulékos hatás is jelentkezik, hogy a hőmérséklet és a statikus nyomás változásai következtében előállított hiba tovább csökken már azért is, mert a folyadéktérfogat változása a 2, 3 membránok alaphelyzetét gyakorlatilag nem változtatja meg. A találmány szerinti nyomáskülönbségérzékelő különösen előnyösen alkalmazható csekély nyomáskülönbségek érzékelésére. Ez esetben viszonylag nagy hatékony felületű 2, 3 membránokat alkalmazunk, aholis a hatékony felületeket a membránok külső kerületeinek átmérői és a 6, 7 tárcsák átmérői közötti viszonyszám, illetve különbség határozza meg. A 6. 7 tárcsák átmérőinek növelésével növelhető a 2, 3 membránok 10, 11 középtartományainak hatékony felülete és azok rugalmassága, ami a már említett módon a külső környezeti tényezők (hőmérséklet, külső sztatikus nyomás) okozta hiba csökkenését vonja magával. Amennyiben a 2 membránra (1. ábra) egyoldali túlterhelő nyomás hat, úgy ezen membrán kerületi tartománya és középtartománya a hullámosított 8 és 12 felületekre fekszik fel, amelyek felületkiképzése a membránokéval azonos. Ennek eredményeként a 2 membrán sérülésének veszélye teljes mértékben elhanyagolható. A 2 membrán 10 középtartománya a 6 tárcsával együtt mindaddig elmozdul, amíg a 16 ütközőfelület az 1 alaplap 18 ütközőfelületére felfekszik. Ezen mozgás során a 3 membrán a 7 tárcsával együtt eltávolodik az 1 alaplap 9 felületétől, és egyidejűleg a 11 középtartomány távolodó értelemben mozog a 7 tárcsa 13 felületrészéhez viszonyítva. A 21 membránkamra térfogata megnövekszik, és ebbe a 22 és 23 furatokon keresztül a 20 membránkamrából a folyadék átáramlik. Amennyiben a 3 membránra hat egyoldali túlterhelő nyomás, úgy ezen 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
