Пружинные приборы

Упругие элементы пружинных приборов.

Трубчатая одновитковая пружина. Изготовляется из трубки овального сечения. Основной характеристикой пружины является ее чувствительность, равная отношению хода свободного конца трубки (или угла раскручивания) к приложенному давлению. В пределах упругих деформаций чувствительность постоянна. Величина угла раскручивания трубчатой одно-витковой пружины при любых сечениях не превышает 10°.

Трубчатая многовитковая пружина. Увеличенное число витков трубчатой пружины овального сечения позволяет получать большой угол раскручивания. Недостатком пружин этого типа является относительно малая жесткость, из-за которой они склонны к вибрациям. Рабочий угол раскручивания для всех пружин составляет 45±5°. Пружины изготовляют из фосфористой бронзы марки Бр. ОФ4-0,25. Пределы рабочего давления этих пружин 5-200 кгс/см2 (в зависимости от толщины стенок).

Упругая мембрана. Представляет собой закрепленную по периметру дисковую эластичную пластину. В зависимости от величины измеряемого давления и условий работы применяют упругие мембраны разной формы, изготовленные из различных материалов.

Гармоникообразная мембрана — сильфон.

Сильфоны изготовляют диаметром от 10 до 150 мм. Они обладают определенными свойствами, или характеристикой. Характеристикой сильфона называют зависимость величины перемещения сильфона от давления рабочей среды. Перемещение сильфона в пределах 10% его высоты всегда линейно, т. е. прямо пропорционально давлению. Выполненные из полутомпака Л-80 сильфоны могут работать (в зависимости от размера):

А) при максимально допускаемых давлениях — наружном от 1 до 20 кгс/см2, внутреннем от 1 до 10 кгс/см2

б) при температуре от -60 до + 100° С (213-373° К).

Мягкая мембрана. Чувствительность прибора и устойчивость его показаний в значительной степени зависят от эффективной площади (фактической рабочей площади) и жесткости чувствительных элементов. Большой интерес представляют приборы с мягкими мембранами. Эти мембраны должны иметь минимальную жесткость, химическую стойкость, прочность и постоянную эффективную площадь при изменении давления и не иметь остаточной деформации.

См. также:  Поверка вакуумметров и мановакуумметров

Первым из перечисленных требований в настоящее время удовлетворяют мембраны из ткани (шелка, капрона), пропитанной бензо — и маслостойкой резинами. Применяются также мембраны из резины и пластмасс (фторопласта). Чтобы эффективная площадь мембраны не изменялась при изменении давления, ее снабжают жестким центром, а иногда и гофрами. Эффективная площадь мягких мембран трудно поддается точному расчету и обычно определяется экспериментально. Ориентировочно подсчитывают эффективную площадь по формуле