устройство для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией отсеков

Формула изобретения

1. Устройство для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией отсеков, содержащее корпус, открытый с возможностью уплотнения по первой оси с обоих своих торцов, первого и второго, и имеющий камеру, вытянутую вдоль первой оси, канал, вытянутый вдоль второй оси, поперечной первой оси, и сообщающийся с камерой, и стенку, расположенную внутри корпуса поперечно первой оси и параллельно второй оси и разделяющую камеру на первый и второй отсеки, расположенные разнесенными вдоль первой оси и снабженные первым и вторым герметичными уплотнениями, причем канал сообщается с вторым отсеком камеры, а в стенке выполнено отверстие, сообщающее первый и второй отсеки друг с другом, при этом вокруг отверстия на стенке расположено монтажное гнездо установки на стенку первого герметичного уплотнения и съемного электромеханического соединения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что монтажное гнездо выступает из стенки в первый отсек вдоль первой оси и образует в первом отсеке канал, проходящий в глубину вдоль первой оси и окружающий снаружи монтажное гнездо.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что монтажное гнездо имеет обращенную в первый отсек в направлении первой оси плоскую поверхность, на которую с возможностью снятия и замены и образования первого герметичного уплотнения установлен электромеханический соединитель.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит средство, образующее в первом отсеке канал для укладки проводов, проходящий в глубину вдоль первой оси и окружающий снаружи камеру.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что монтажное гнездо имеет поверхность, на которую с возможностью снятия и замены и образования первого герметичного уплотнения установлен электромеханический соединитель, или монтажное гнездо имеет резьбовое средство крепления электромеханического соединителя с возможностью снятия и замены.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит торцевую крышку с резьбой, установленную с возможностью снятия и замены на одном из торцов корпуса с образованием второго герметичного уплотнения между торцевой крышкой и торцом корпуса и имеющую наружную поверхность в основном цилиндрической формы с выполненными в ней радиальными канавками, распределенными по ее окружности, установленный на корпусе стержень, имеющий разнесенные вдоль оси первый и второй участки и выполненный с возможностью введения первого участка в одну радиальную канавку торцевой крышки для препятствования повороту торцевой крышки относительно корпуса.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что оно содержит средство фиксации стержня от вращения и препятствования выходу первого участка стержня из радиальной канавки.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что оно содержит резьбовое отверстие, расположенное вблизи торца корпуса и расположенное вдоль оси, параллельной первой оси, и отверстие размещения контровочной нити фиксации второго участка стержня и препятствования выходу стержня из радиальной канавки торцевой крышки, расположенное перпендикулярно резьбовому отверстию, при этом первый участок стержня выступает из резьбового отверстия и входит в одну из радиальных канавок торцевой крышки, а второй участок вкручен в резьбовое отверстие.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что канал образован кольцевой стенкой на корпусе, расположенной вдоль второй оси, причем канал, ограниченный кольцевой стенкой, выходит во второй отсек, а кольцевая стенка имеет трубчатую наружную поверхность под установку бирки и радиальный выступ фиксации бирки от поворота.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что в трубчатой наружной поверхности выполнен радиальный паз под бирку с возможностью установки вокруг кольцевой стенки бирки, имеющей вырез, расположенный на радиальном выступе фиксации бирки от поворота.

11. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что бирка снабжена средством разъемного крепления на наружной трубчатой поверхности кольцевой стенки.

12. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что электромеханический соединитель выполнен в виде электромеханического клеммного соединителя, расположенного в первом отсеке с возможностью снятия и замены через первый открытый торец и имеющего монтажную часть, закрепленную с возможностью разъема на монтажном гнезде для установки электромеханического клеммного соединителя на стенке с образованием заданного первого герметичного уплотнения между первым и вторым отсеками, при этом электромеханический клеммный соединитель расположен с перекрытием отверстия и содержит заданную группу первых электрических выводов разъемного соединения с электрическими проводами, расположенными в первом отсеке при установке электромеханического клеммного соединителя на стенке, и заданную группу вторых электрических выводов разъемного соединения с электрическими элементами, расположенными во втором отсеке при установке электромеханического клеммного соединителя на стенке, соединенных с первыми электрическими выводами, причем электромеханический клеммный соединитель имеет плоскую кольцевую поверхность, образующую монтажную часть, при этом вторые электрические выводы расположены в пределах плоской кольцевой поверхности.

13. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что монтажное гнездо имеет резьбовые средства крепления установки электромеханического соединителя с возможностью его снятия и замены, а монтажная часть электромеханического соединителя имеет отверстия, совмещенные по оси и соединенные с резьбовыми средствами крепления.

14. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что электромеханический соединитель включает в себя клеммную колодку, имеющую первую и вторую противоположные поверхности, печатную плату, имеющую первую и вторую противоположные поверхности, при этом на первой поверхности клеммной колодки расположена выбранная группа первых электрических выводов, а первая поверхность печатной платы соединена с второй поверхностью клеммной колодки и снабжена средством электрического соединения с первыми электрическими выводами, причем на второй поверхности печатной платы расположена выбранная группа вторых электрических выводов, соединенных с первыми электрическими выводами.

15. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит второй элемент второго герметичного уплотнения, разделяющего второй отсек на первую полость, сообщающуюся с каналом, и вторую полость, установленный с возможностью снятия и замены на втором монтажном гнезде второго отсека, содержащего торцевую крышку, при этом второй отсек образован в корпусе трубчатой стенкой, проходящей вдоль первой оси до второго торца корпуса.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что второе монтажное гнездо выполнено в виде трубчатой стенки с гладкой внутренней поверхностью и с радиальным уступом, выступающим внутрь из трубчатой стенки, окружающей второй отсек и проходящей вдоль первой оси от уступа до второго торца корпуса.

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что второе монтажное гнездо содержит по меньшей мере один резьбовой крепежный элемент для установки с возможностью снятия и замены второго элемента на втором монтажном гнезде.

18. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит первый схемный модуль, расположенный во втором отсеке с возможностью снятия и замены через второй открытый торец и имеющий монтажную часть, закрепленную на расположенном во втором отсеке втором монтажном гнезде с образованием заданного второго герметичного уплотнения между первой и второй полостями, при этом второй отсек образован в корпусе трубчатой стенкой, проходящей вдоль первой оси до второго торца корпуса, а на втором монтажном гнезде закреплен второй элемент с возможностью снятия и замены и образования второго герметичного уплотнения, разделяющего второй отсек на первую полость, сообщающуюся с каналом, и вторую полость.

19. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что оно содержит электромеханический соединитель, выполненный в виде электромеханического клеммного соединителя, закрепленного с возможностью разъема на монтажном гнезде для установки электромеханического клеммного соединителя на стенке с образованием заданного первого герметичного уплотнения между первым и вторым отсеками, при этом первый схемный модуль закреплен на втором монтажном гнезде с образованием второго герметичного уплотнения, а параметры первого герметичного уплотнения выбраны с возможностью выдерживания большего давления, чем второе герметичное уплотнение.

20. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что оно содержит первый схемный модуль, расположенный во втором отсеке с возможностью снятия и замены и имеющий монтажную часть со сквозными отверстиями, расположенными совмещенными по оси с крепежным элементом для установки первого схемного модуля на второе монтажное гнездо, при этом второе монтажное гнездо содержит по меньшей мере один резьбовой крепежный элемент для крепления второго элемента на втором монтажном гнезде с возможностью снятия и замены.

21. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что оно содержит средство крепления с возможностью снятия и замены первого схемного модуля через сквозные отверстия к крепежному элементу, посредством чего создается второе герметичное уплотнение между первой и второй полостями с возможностью разгерметизации уплотнения через сквозное отверстие после отсоединения средства крепления от крепежного элемента.

22. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что первый схемный модуль снабжен держателем, имеющим первую и вторую противоположные поверхности и сквозное окно, проходящее между ними, дисплеем, установленным на второй поверхности держателя и видимым со стороны первой поверхности через сквозное окно, по меньшей мере одной печатной платой, установленной на второй поверхности держателя и электрически соединенной с дисплеем, при этом на первой поверхности держателя предусмотрен по меньшей мере один осевой выступ, который расположен на периферии сквозного окна выступающим вдоль оси, расположенной перпендикулярно первой поверхности захвата пальцами руки при снятии и установке второго схемного модуля через второй открытый торец.

23. Устройство по п. 22, отличающееся тем, что оно содержит электромеханический клеммный соединитель, имеющий монтажную часть, закрепляемую с возможностью снятия и замены на монтажном гнезде, и содержащий первые электрические выводы, доступные из первого отсека при установке электромеханического клеммного соединителя на стенке, при этом печатная плата первого схемного модуля содержит группу электрических выводов разъемного соединения с группой электрических выводов электромеханического клеммного соединителя.

24. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что первый схемный модуль снабжен крепежным кронштейном, имеющим первую и вторую противоположные поверхности, на первой поверхности которого имеется по меньшей мере один осевой выступ захвата пальцами руки при установке и снятии первого схемного модуля через второй открытый торец, а на второй поверхности имеются опоры, выступающие в осевом направлении из периферии второй поверхности, равномерно распределенные по ее окружности и имеющие по меньшей мере один поперечный желоб, и по меньшей мере одной печатной платой, закрепленной в крепежном кронштейне посредством ее установки в один желоб каждой опоры, при этом первый схемный модуль может дополнительно содержать электромеханический соединитель, выполненный в виде электромеханического клеммного соединителя, расположенного в первом отсеке с возможностью снятия и замены через первый открытый торец, имеющего монтажную часть, разъемно закрепленную на монтажном гнезде с возможностью установки электромеханического клеммного соединителя на стенке с возможностью снятия и замены и образования заданного первого герметичного уплотнения между первым и вторым отсеками, и содержащего первые электрические выводы, установленные с возможностью разъемного соединения с проводами из первого отсека при установке электромеханического клеммного соединителя на стенке, причем печатная плата содержит вторые электрические выводы, установленные с возможностью разъемного соединения с первыми выводами электромеханического клеммного соединителя, а крепежный кронштейн содержит проходные электрические соединители, размещенные между его первой и второй противоположными поверхностями, электрически соединенные со стороны второй поверхности крепежного кронштейна с печатной платой и установленные с возможностью электрического соединения между печатной платой и второй полостью через первую поверхность кронштейна после установки первого схемного модуля во втором отсеке.

25. Устройство по п. 24, отличающееся тем, что второе монтажное гнездо выполнено в виде трубчатой стенки с гладкой поверхностью и содержит радиальный уступ на трубчатой стенке, окружающей второй отсек и проходящей от уступа вдоль первой оси по меньшей мере часть расстояния до второго торца корпуса, а крепежный кронштейн имеет кольцевую стенку, проходящую по периферии первой поверхности крепежного кронштейна и выступающей вдоль оси, параллельной нормали к первой поверхности, при этом кольцевая стенка содержит средство образования второго герметичного уплотнения между кольцевой стенкой и гладкой внутренней поверхностью трубчатой стенки и средство крепления и установки с возможностью снятия и замены третьего элемента с образованием третьего герметичного уплотнения, разделяющего вторую полость по оси на первую часть, содержащую первый схемный модуль, и вторую часть.

26. Устройство по п. 25, отличающееся тем, что оно содержит второй схемный модуль, расположенный во второй полости с возможностью снятия и замены через второй открытый торец и имеющий монтажную часть, соединенную с возможностью разъема со средством крепления кольцевой стенки с образованием третьего герметичного уплотнения, при этом средство крепления кольцевой стенки может представлять собой первые радиальные выступы, распределенные по окружности кольцевой стенки, а второй схемный модуль содержит держатель, имеющий соответствующие вторые радиальные выступы, имеющие разъемное соединение с первыми радиальными выступами кольцевой стенки.

27. Устройство по п. 26, отличающееся тем, что второй схемный модуль содержит держатель, имеющий первую и вторую противоположные поверхности и сквозное окно, проходящее между ними, дисплей, установленный на второй поверхности держателя и видимый со стороны первой поверхности через сквозное окно, по меньшей мере одну печатную плату, установленную на второй поверхности держателя и имеющую первую и вторую противоположные поверхности, причем первая поверхность расположена прилегающей к дисплею и электрически соединена с ним, а вторая поверхность содержит группу электрических выводов разъемного соединения с группой электрических проходных соединителей в первом схемном модуле, соединенных с первой поверхностью печатной платы и дисплеем.

28. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит первый схемный модуль, расположенный во втором отсеке с возможностью снятия и замены через второй открытый торец и имеющий монтажную часть разъемного крепления первого схемного модуля внутри второго отсека, и средство разгерметизации, установленное в первом схемном модуле с возможностью обеспечения герметичности или разгерметизации второго уплотнения и облегчения установки или снятия первого схемного модуля, при этом упомянутые первый схемный модуль и второй отсек имеют ответные средства соединения, образующие после установки первого схемного модуля во втором отсеке второе герметичное уплотнение между областью второго отсека, расположенной внутри первого схемного модуля, и областью второго отсека, расположенной снаружи первого схемного модуля.

29. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит первый схемный модуль, расположенный во втором отсеке с возможностью снятия и замены через второй открытый торец и имеющий монтажную часть разъемного крепления первого схемного модуля внутри второго отсека, который имеет по меньшей мере один проходящий вдоль первой оси выступ ручного снятия и установки первого схемного модуля во втором отсеке через второй открытый торец.

30. Устройство по п. 29, отличающееся тем, что первый схемный модуль имеет пару выступов, разнесенных вдоль второй оси и поперек первой оси, при этом пара выступов расположена вдоль первой оси в направлении второго торца корпуса и образует пару противоположных поверхностей ручного снятия или установки первого схемного модуля во втором отсеке.

31. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным во втором отсеке вторым монтажным гнездом, на котором с возможностью снятия и замены установлен второй элемент с образованием второго герметичного уплотнения, разделяющего второй отсек на две осевых полости: первую полость, сообщающуюся с каналом, и вторую полость, первым схемным модулем, расположенным во втором отсеке с возможностью снятия и замены через второй открытый торец и имеющим монтажную часть, закрепленную с возможностью разъема на втором монтажном гнезде, для установки первого схемного модуля на второе монтажное гнездо с образованием заданного второго герметичного уплотнения между первой и второй полостями, который имеет выполненный в виде рукоятки выступ ручной установки или снятия первого схемного модуля во втором отсеке, проходящий вдоль первой оси к второму открытому торцу корпуса, при этом второй отсек образован в корпусе трубчатой стенкой, проходящей вдоль первой оси до второго торца корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение имеет отношение к устройствам для размещения электрических элементов. В частности, объектом изобретения является усовершенствованное устройство для размещения электронного оборудования, функционально связанного с измерительным или чувствительным прибором, таким как дифференциальный манометр.

Дифференциальные манометры обычно используются в автоматизированных системах управления процессами, где требуется измерение давления, расхода или других параметров газов и жидкостей. В одном ранее предложенном дифференциальном манометре используется двухсекционный размещающий узел. Нижняя секция манометра сообщается с его верхней секцией через канал, проходящий между двумя секциями.

В нижней секции, наряду с другими элементами, обычно размещены две чувствительные диафрагмы и измерительный преобразователь. В нижней секции имеются два жидкостных канала, обеспечивающих подвод рабочей жидкости в контур измерения так, чтобы к каждой чувствительной диафрагме было подведено одно из двух сравниваемых давлений жидкости. Каждая чувствительная диафрагма смещается под действием одного давления жидкости. Измерительный преобразователь воспринимает разность двух давлений и вырабатывает электрические выходные сигналы для индикации перепада давления или управления процессом.

В верхней секции обычно размещается электронная аппаратура, т.е. электронные схемы и электрические элементы, обеспечивающие контроль и приведение электрических сигналов на выходе из преобразователя в соответствии с требуемыми техническими условиями для их передачи на устройство индикации и/или в регулирующий клапан, в ЭВМ или в другое электронное устройство. В том случае, когда сигналы, приведенные в соответствие с требуемыми условиями, должны передаваться в ЭВМ или другое электронное устройство, они могут быть выведены из второй секции размещающего узла в кабелепроводы посредством фитингов.

Рабочие жидкости, используемые обычно в технологических процессах, могут быть агрессивными и/или токсичными. Соответственно верхняя секция размещающего узла, в которой должна располагаться электронная аппаратура, изолируется от жидкостей, подводимых в нижнюю секцию размещающего узла. Поскольку рабочие жидкости контактируют с каждой чувствительной диафрагмой только с одной стороны, две чувствительные диафрагмы и нижняя секция размещающего узла ограничивают камеру, изолированную от рабочих жидкостей и заполненную инертной заполняющей жидкостью. Кроме того, эта камера ведет к преобразователю, вырабатывающему электрические выходные сигналы, направляемые в электронную аппаратуру.

Одним из недостатков некоторых ранее разработанных систем измерения параметров жидкостей типа рассмотренной выше является то, что если повреждается одна из двух чувствительных диафрагм, рабочая жидкость может вытеснить инертную заполняющую жидкость, и коррозионно-активные или летучие вещества могут проникнуть в верхнюю секцию размещающего узла, разрушая электронную аппаратуру. Кроме того, затем рабочие жидкости могут проникнуть из второй секции в кабелепроводы через фитинги в размещающем узле. Это может быть особенно опасным, если рабочие жидкости токсичны или легковоспламенимы. В некоторых ранее предложенных размещающих узлах для решения этой проблемы используется перегородка, разделяющая вторую секцию на два отсека, один из которых содержит канал, сообщающий первую и вторую секции размещающего узла между собой, а другой содержит фитинги, соединенные с кабелепроводами.

Тем не менее, эти ранее разработанные системы по-прежнему не избавлены от нескольких недостатков. Например, в некоторых из них используются жестко смонтированные электрические проходные соединители, с помощью которых сигналы передаются через перегородку, что, соответственно, усложняет распределение электронной аппаратуры по двум отсекам. В других системах требуется, чтобы либо перегородка была отлита с отверстием в заданном месте, либо такое отверстие было выполнено в перегородке механическим способом впоследствии. Есть и такие системы, где доступ к электронной аппаратуре, размещенной во второй секции, ограничен.

Еще один недостаток некоторых ранее созданных систем заключается в том, что две камеры, разграниченные перегородкой, не защищены от воздействия внешних факторов. Поскольку одна из камер сообщается с нижней секцией размещающего узла через канал, электронная аппаратура и часть нижней секции размещающего узла подвержены воздействию влаги, находящейся в этой камере. Поэтому в некоторых ранее созданных устройствах все элементы электронного оборудования должны быть залиты, изолированы или иметь покрытие, защищающее их от воздействия влажности окружающей среды, что обычно выполняется путем заливки герметиком или нанесения на их поверхность облегающего слоя влагозащитного материала. Такие меры могут оказаться дорогостоящими и могут затруднить доступ к элементам электронной аппаратуры при ее техническом обслуживании и ремонте.

В большинстве дифференциальных манометров доступ в верхнюю секцию размещающего узла возможен через два осевых торца, закрытых резьбовыми крышками. Несмотря на то, что в таких размещающих узлах обеспечена возможность доступа в верхнюю секцию, они могут иметь существенные недостатки. Один такой недостаток обусловлен тем, что в ранее созданных конструкциях размещающего узла верхняя секция разделяется обычно только на два отсека. Таким образом, при снятой крышке вся электронная аппаратура, размещенная в соответствующем отсеке, подвергается воздействию факторов внешней среды. Следовательно, функционирование во влажных условиях может опять-таки потребовать, чтобы элементы электронной аппаратуры, расположенные в верхней секции, были изолированы от воздействия влаги. Другим недостатком является то, что с такими крышками возможен ничем не ограниченный доступ к электронной аппаратуре. Это означает, что прибор может быть поврежден по неосторожности или подвергнут несанкционированному вмешательству.

На основании изложенного, задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного узла для размещения электронной аппаратуры, который предотвращает проникновение рабочих жидкостей в кабелепроводы после повреждения одной или обеих чувствительных диафрагм.

Другой задачей является создание размещающего узла, который позволяет с большей "гибкостью" размещать электронную аппаратуру и в то же время обеспечивает защиту кабелепроводов от проникновения рабочих жидкостей.

Также задачей изобретения является создание размещающего узла, пригодного для размещения электронной аппаратуры различных типов без необходимости осуществления конструктивных изменений.

Следующей задачей изобретения является создание размещающего узла, обеспечивающего более удобный доступ к находящейся в нем электронной аппаратуре, при этом защищая ее от несанкционированного доступа.

Дополнительной задачей изобретения является создание размещающего узла, который уменьшает до минимума воздействие на электронную аппаратуру факторов внешней среды, исключая при этом необходимость ее изоляции путем заливки герметиком или другими способами.

Еще одна задача изобретения заключается в разработке конструкции размещающего узла, характеризуемой относительно малым количеством деталей и относительно небольшими затратами на ее изготовление и способной разместить в себе различную электронную аппаратуру различного промышленного назначения. Таким образом, задача изобретения коротко может быть сформулирована следующим образом: повышение устойчивости к воздействию агрессивных факторов внешней среды, универсальности и удобства использования устройства, упрощение его конструкции при обеспеченности защиты от несанкционированного доступа.

Другие задачи изобретения частью станут очевидными и частью выявятся в изложенном ниже описании.

Решением перечисленных выше, а также других задач является предложенное согласно одному варианту изобретения устройство для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией отсеков. Устройство имеет корпус, стенку, отверстие в ней и монтажное гнездо. Внутри корпуса имеется камера, ориентированная вдоль первой оси, корпус открыт с первого осевого торца и со второго осевого торца и имеет канал, ориентированный вдоль второй оси, проходящей поперек первой оси. Этот канал сообщается с камерой. Стенка расположена внутри корпуса, ориентирована поперек первой оси и параллельно второй оси и разделяет камеру на первый и второй отсеки, расположенные разнесенными вдоль первой оси. Канал выходит в камеру в ее втором отсеке. Отверстие проходит через стенку и сообщает первый и второй отсеки друг с другом. Опорное гнездо расположено на стенке, окружая отверстие в ней, и служит для установки на стенку с возможностью снятия и замены электромеханического элемента (соединителя) с образованием заданного герметичного уплотнения. Согласно одному предпочтительному варианту изобретения в первом и втором отсеках размещена электронная аппаратура, функционально связанная с дифференциальным манометром. Соответственно к каналу, выходящему в камеру, может быть присоединен второй корпус, в котором размещены чувствительные диафрагмы, преобразователь давления и другие элементы, обеспечивающие передачу электрических сигналов, несущих информацию о перепаде давления, в обрабатывающую электронную аппаратуру.

Согласно еще одному признаку изобретения монтажное гнездо выступает из стенки в первый отсек вдоль первой оси. Таким образом, снаружи вокруг монтажного гнезда образован канал, проходящий в глубину вдоль первой оси. В этом канале может располагаться смотанный в петлю электрический провод, который может быть соединен, например, с электромеханическим элементом, установленным на монтажном гнезде.

Опорное гнездо может быть выполнено в различных конфигурациях. В одном варианте изобретения монтажное гнездо имеет обращенную в первый отсек в направлении первой оси плоскую поверхность, предназначенную для установки на нее с возможностью снятия и замены электромеханического элемента с образованием заданного герметичного уплотнения. В другом варианте изобретения монтажное гнездо имеет чисто обработанную поверхность, например трубчатую поверхность, проходящую вдоль упомянутой первой оси. В предпочтительном варианте изобретения электромеханический элемент устанавливается на монтажное гнездо через первый отсек и после установки располагается в первом отсеке. Крепление с возможностью снятия и замены электромеханического элемента к монтажному гнезду может также осуществляться с использованием резьбовых соединений. Для этого в одной из конфигураций устройства резьба нарезана в крепежных отверстиях, проходящих с осевой ориентацией вглубь монтажного гнезда.

Обычно электронная аппаратура, находящаяся в устройстве для размещения электрических элементов, требует технического обслуживания, ремонта и калибровки. Поэтому в одном варианте изобретения, по меньшей мере, на одном осевом торце корпуса устройства для размещения электрических элементов нарезана резьба для установки на него с возможностью снятия и замены торцевой крышки, обеспечивающей закрытие этого торца корпуса. Когда устройство снабжено подобной торцевой крышкой, может возникнуть потребность в ограничении доступа к размещенным в нем элементам. Поэтому еще одним признаком изобретения является защита предложенного устройства от несанкционированного доступа, при этом резьбовая торцевая крышка имеет наружную поверхность примерно цилиндрической формы, в которой выполнены радиальные канавки, распределенные по окружности этой наружной поверхности. Предложенное устройство также содержит стержень, установленный посредством резьбы на корпусе устройства для размещения. Этот стержень имеет утолщенный участок, который может быть введен в одну радиальную канавку торцевой крышки для предотвращения вращения торцевой крышки относительно корпуса. Стержень вкручен в резьбовое отверстие, выполненное вблизи торца корпуса, на который установлена торцевая крышка. Это резьбовое отверстие проходит вглубь корпуса в направлении, параллельном первой оси. Стержень может быть установлен в резьбовом отверстии так, чтобы его утолщенный участок выступал из резьбового отверстия и мог входить в одну радиальную канавку торцевой крышки. Также через резьбовое отверстие может проходить отверстие, предназначенное для размещения контровочной нити, препятствующей вкручиванию или выкручиванию стержня и, тем самым, обеспечивающей его фиксацию. В еще одном варианте изобретения эта нить сама может быть зафиксирована от вытаскивания, что позволяет ограничить доступ к электронной аппаратуре, находящейся устройстве для размещения.

В еще одном варианте изобретения канал устройства для размещения образован кольцевой стенкой на корпусе, направленной вдоль второй оси. Канал, образованный кольцевой стенкой, сообщается со вторым отсеком, а кольцевая стенка имеет трубчатую наружную поверхность под установку бирки. На кольцевой стенке имеется радиальный выступ, фиксирующий бирку от поворота.

Предложенное устройство для размещения может включать в себя электромеханический клеммный соединитель, находящийся в первом отсеке с возможностью его снятия и замены через первый открытый торец. Электромеханический клеммный соединитель имеет монтажную часть, разъемно соединяемую с монтажным гнездом и обеспечивающую возможность установки электромеханического клеммного соединителя на стенке с образованием заданного герметичного уплотнения между первым и вторым отсеками. Электромеханический клеммный соединитель может содержать выбранную группу первых электрических выводов, предназначенных для разъемного соединения из первого отсека, когда электромеханический клеммный соединитель установлен на стенке. Еще один признак изобретения заключается в том, что электромеханический клеммный соединитель содержит выбранную группу вторых электрических выводов, электрически соединенных с первыми электрическими выводами и предназначенных для разъемного соединения из второго отсека, когда электромеханический клеммный соединитель установлен на стенке. В предпочтительном варианте изобретения электромеханический клеммный соединитель включает в себя клеммную колодку и печатную плату. Печатная плата имеет первую и вторую противоположные поверхности и крепится к клеммной колодке своей первой поверхностью. На печатной плате размещена группа вторых электрических выводов. Когда печатная плата установлена, доступ к вторым электрическим выводам для их разъемного соединения возможен из второго отсека через отверстие в стенке.

Согласно еще одному признаку изобретения второй отсек может быть разделен на две полости. В этом случае во втором отсеке может находиться второе монтажное гнездо, к которому может крепиться с возможностью снятия и замены второй электромеханический элемент с образованием заданного герметичного уплотнения. Когда второй элемент установлен, он делит второй отсек на первую и вторую полости. В одном из вариантов изобретения второй элемент включает в себя держатель, электрический дисплей и, по меньшей мере, одну печатную плату. Держатель имеет первую и вторую противоположные поверхности и сквозное окно. На первой поверхности имеется, по меньшей мере, один осевой выступ, который расположен на периферии сквозного окна. Этот выступ используется для захвата пальцами руки при снятии и установке второго схемного модуля через второй открытый торец. Дисплей, установленный на второй поверхности держателя, визуально доступен со стороны первой поверхности через сквозное окно. Печатная плата второго электромеханического элемента имеет первую и вторую противоположные поверхности и установлена на второй поверхности держателя, при этом ее первая поверхность электрически соединена с дисплеем. На второй поверхности печатной платы второго электромеханического элемента могут располагаться электрические выводы, предназначенные для разъемного соединения с выбранной группой вторых электрических выводов электромеханического клеммного соединителя. В предпочтительном случае применения изобретения параметры герметичных уплотнений дифференцированы таким образом, чтобы давление, выдерживаемое уплотнением между вторым электромеханическим элементом и вторым монтажным гнездом, было ниже давления, выдерживаемого уплотнением, образованным при установке электромеханического клеммного соединителя на первом монтажном гнезде и разделяющим первый и второй отсеки. Таким образом, в том нежелательном случае, когда любая рабочая жидкость случайно проникает в первую полость второго отсека, ограниченного электромеханическим клеммным соединителем и вторым электромеханическим элементом, эта жидкость не попадет в первый отсек, а может просочиться во вторую полость.

В альтернативном варианте изобретения второй электромеханический элемент содержит первый схемный модуль, включающий в себя крепежный кронштейн и, по меньшей мере, одну печатную плату. Крепежный кронштейн имеет первую и вторую противоположные поверхности, причем на первой поверхности имеется, по меньшей мере, один осевой выступ, который используется для захвата пальцами руки при установке и снятии первого схемного модуля во втором отсеке через второй открытый торец. Из периферии второй поверхности в осевом направлении выступают несколько опор, распределенных по окружности второй поверхности. Каждая опора имеет один или несколько поперечных желобов. Печатная плата конструктивно оформлена так, что ее закрепление на крепежном кронштейне осуществляется путем ее установки в один желоб каждой опоры.

В еще одном варианте изобретения во втором отсеке камеры корпуса устройства для размещения может быть установлено два электромеханических элемента типа рассмотренных выше. В таком случае второй отсек делится на три полости, причем каждая из этих полостей герметично изолирована от соседних полостей и от первого отсека подобранными уплотнениями.

Объект изобретения характеризуется признаками, относящимися к конструкции его составных частей, их сочетаниям и взаимному расположению, поясняемыми на примере описываемых ниже конструкций. Такие конструкции элементов и их сочетания достигаются в несколько этапов, что поясняется на примере описанных ниже устройства и способов, а также выражено существенными признаками, раскрытыми в формуле изобретения.

Для более полного понимания сущности изобретения и решаемых им задач ниже дано подробное описание изобретения, поясняемое чертежами, представленными на следующих фигурах:

фиг. 1А - объемное изображение дифференциального манометра, содержащего предложенное в изобретении устройство для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией отсеков,

фиг. 1В - объемное изображение фиксирующего стержня, препятствующего повороту торцевой крышки, подобного примененному в устройстве на фиг.1А,

фиг. 1С - объемное изображение бирки, подобной примененной в устройстве на фиг.1А,

фиг.2 - объемное изображение показанного на фиг.1А устройства для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией отсеков в виде сзади с частичным вырезом,

фиг.3 - объемное изображение показанного на фиг.1А устройства для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией отсеков в виде сзади с пространственным разделением деталей,

фиг.4 - объемное изображение показанного на фиг.1А устройства для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией отсеков в виде спереди с частичным пространственным разделением деталей,

фиг.5 - объемное изображение показанного на фиг.1А устройства для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией отсеков в виде спереди с частичным вырезом,

фиг.6 - объемное изображение показанного на фиг.5 устройства для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией отсеков в виде спереди с пространственным разделением деталей,

фиг. 7 - объемное изображение модулей электронной аппаратуры, подобных показанным на фиг.6, в виде спереди с пространственным разделением деталей,

фиг. 8 - объемное изображение модулей электронной аппаратуры, подобных показанным на фиг.6, в виде сзади с пространственным разделением деталей.

Объектом настоящего изобретения является устройство для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией, в котором размещена, например, аппаратура электронного управления, сопряженная с дифференциальным манометром. Верхняя секция устройства по изобретению обычно соединяется с его второй, нижней, секцией, которая наряду с другими элементами содержит пару чувствительных диафрагм и преобразователь перепада давления, как это показано в изложенном ниже описании изображенного на чертежах варианта изобретения. Каждая чувствительная диафрагма воспринимает одно из двух сравниваемых давлений жидкости и смещается в зависимости от давления, оказываемого на нее этой жидкостью. Преобразователь перепада давления воспринимает разность двух давлений рабочих жидкостей и вырабатывает электрический выходной сигнал, который обычно используется для регулирования параметров потока жидкости в рабочих трубопроводах. Электрический выходной сигнал может быть направлен в аппаратуру электронного управления процессом через канал, проходящий между двумя секциями устройства. Предложенная в изобретении нижняя секция, приспособленная для соединения с его верхней секцией, более подробно описана в заявке на получение патента США 08/294,090, поданной правопреемником настоящего заявленного изобретения 22 августа 1994 года, сведения о которой включены в данное описание путем ссылки. Предложенное в изобретении устройство для размещения электрических элементов может, кроме того, содержать один или несколько фитингов, соединенных с кабелепроводами, обеспечивающими передачу обработанных сигналов из аппаратуры электронного управления в другое электронное оборудование, например ЭВМ управления процессом, расположенные в удаленных станциях управления.

В предложенном устройстве для размещения электрических элементов реализовано несколько конструктивных усовершенствований по сравнению с предшествующим уровнем техники. Одним из признаков объекта изобретения является дифференцированная герметизация нескольких отсеков камеры устройства для размещения электрических элементов. Ниже подробно поясняется, что такая дифференцированная герметизация отсеков исключает возможность случайного проникновения рабочих жидкостей в кабелепроводы и повышает уровень защищенности чувствительной электронной аппаратуры, сопряженной с дифференциальным манометром, от воздействия факторов окружающей среды. Другим признаком изобретения является возможность установки в стандартное устройство для размещения электрических элементов на выбор различных схемных модулей, выполняющих любые разнообразные функции, при небольшой стоимости изготовления такого устройства и стоимости потребных для этого материальных запасов. Кроме того, предложенное в изобретении устройство для размещения электрических элементов обеспечивает более удобный доступ к заключенным в него схемным модулям и содержит механизм предохранения от несанкционированного доступа. Эти и другие признаки объекта изобретения подробно раскрываются ниже. На фиг. 1А представлено объемное изображение дифференциального манометра 100, содержащего предложенное согласно изобретению устройство 102 для размещения электрических элементов с дифференцированной герметизацией. Как показано на чертеже, верхняя секция устройства 102 установлена на второй, или нижней, секции 104 устройства, которая наряду с другими элементами содержит пару чувствительных диафрагм и преобразователь перепада давления. Две рабочие жидкости, величины давления которых сравниваются преобразователем перепада давления, подведены к секции 104 и к расположенным в нем чувствительным диафрагмам посредством фитингов 106 и 108.

Устройство 102 для размещения содержит корпус 110, вытянутый вдоль первой оси 112 и имеющий кольцевую стенку 114, проходящую вдоль второй оси 116, направленной поперек первой оси 112. Корпус 110 имеет полую внутреннюю камеру. Для обеспечения возможности доступа во внутреннюю камеру корпуса 110 устройство 102 снабжено съемными торцевыми крышками 118 и 120 с резьбой, навернутыми на противоположные осевые открытые торцы 122 и 124. Каждая торцевая крышка 118 и 120 имеет наружную поверхность примерно цилиндрической формы, на которой выполнены канавки 118а и 120а с осевой ориентацией. Эти канавки распределены по окружности наружной поверхности каждой торцевой крышки 118 и 120, образуя на каждой торцевой крышке радиально выступающие зубцы. В любую канавку 118а на торцевой крышке 118 может быть введен стержень 126, исключающий возможность поворота торцевой крышки 118 относительно корпуса 110. Аналогичным образом в любую канавку 120а на торцевой крышке 120 может быть введен стержень 128, исключающий возможность поворота торцевой крышки 120 относительно корпуса 110.

Представленный на фиг.1В стержень 126 выполнен в форме винта с резьбой 126а и имеет участок 126b с плоской осевой фаской, расположенный между цилиндрическими участками 126с и 126d. Показанный на чертеже участок с плоской осевой фаской имеет в поперечном сечении круглый контур, срезанный по хорде.

Как показано на фиг. 1А, корпус 110 имеет прилив 130 с резьбовым отверстием 132, проходящим параллельно первой оси 112. Для стопорения торцевой крышки 118 на корпусе 110, с целью исключения возможности доступа внутрь корпуса, резьбовой стержень 126 вкручен в отверстие 132 с ответной резьбой так, чтобы его участок 126с выступал в осевом направлении из отверстия 132, входя в канавку 118а. Как показано на чертеже, участок 126b с плоской осевой фаской и другой цилиндрический участок 126d находятся внутри резьбового отверстия 132. В приливе 130 корпуса 110 выполнено еще одно отверстие 134, пересекающее резьбовое отверстие 132. Отверстие 134 проходит через тот участок отверстия 132, в котором располагается участок 126b с плоской осевой фаской стержня 126. Через отверстие 134 пропущена нить 136, например контровочная проволока, проходящая через выемку участка 126b с плоской осевой фаской, тем самым препятствуя выкручиванию стержня 126. Во избежание случайного выдергивания контровочной проволоки 136 из отверстия 134 она может быть зафиксирована деформируемой пломбой 138, что делает торцевую крышку 118 в относительной степени защищенной от несанкционированного снятия, пока эта проволока не разрезана. После удаления проволоки 136 стержень 126 можно вывернуть из корпуса 110, либо довернуть его глубже в отверстие 132 для того, чтобы вывести его из канавки торцевой крышки, что позволит, вращая торцевую крышку 118 на отворачивание, снять ее с корпуса 110.

Стержень 128, установленный с другого торца корпуса 110, имеет ту же конструкцию, что и стержень 126. Соответственно, представленный на чертеже корпус 110 имеет еще один прилив 140 с резьбовым отверстием 142, ориентированным по оси. Стержень 128 вкручен в отверстие 142 с ответной резьбой так, чтобы его выступающий из этого отверстия участок располагался в канавке 120а торцевой крышки 120. Через отверстие 142 проходит отверстие 144 под контровочную проволоку 146, проходящую через выемку участка с плоской осевой фаской стержня 128, тем самым препятствуя его выкручиванию. Как и в предыдущем случае, во избежание непреднамеренного выдергивания контровочной проволоки 146 из отверстия 134 она зафиксирована деформируемой пломбой 147. Как показано на фиг. 1А, 1С и 2, устройство 102 для размещения снабжено биркой 148, установленной в окружной паз 115 по периферии кольцевой стенки 114. Бирка 148, изображенная на фиг.1С, имеет соединительный язычок 150, который после установки бирки на кольцевую стенку 114 входит в соединительное отверстие 152 и отгибается так, чтобы закрепить бирку 148 на кольцевой стенке. Кроме того, бирка 148 имеет надрезы 154, которые после закрепления бирки 148 образуют вырез 154, в который входит радиальный выступ 156 на кольцевой стенке 114, в результате чего бирка 148 фиксируется в заданном положении от поворота на кольцевой стенке 114. Таким образом, использование выреза 154 в сочетании с радиальным выступом 156 позволяет расположить надпись на бирке в заданном месте на кольцевой стенке, не прибегая к клепке или сверлению устройства для размещения.

Как видно на фиг. 2, на изображенном корпусе 110 устройства 102 для размещения имеется прилив 158, имеющий сквозной фитинг 160, проходящий через трубчатую стенку корпуса в камеру. Этот фитинг 160 может быть соединен обычными средствами с кабелепроводом (на чертеже не показан), через который электрические сигналы направляются из электронной аппаратуры, расположенной внутри корпуса 110, например, в удаленное рабочее помещение станции управления. Фитинг 160 имеет типовую конструкцию, примененную и в других фитингах, которые могут быть использованы в корпусе 110. Это наглядно подтверждается, например, фигурой 3, на которой показан еще один прилив 159 и фитинг 161.

Как показано на фиг.2 и 3, корпус 110 имеет трубчатую стенку 162, которая частично ограничивает внутреннюю камеру корпуса. Из этой трубчатой стенки 162 внутрь камеры радиально выступает стенка 164. Она ориентирована поперек первой оси 112 и параллельна второй оси 116. Стенка 164 делит полую камеру на отсек 166 пользовательских разъемов (первый) и отсек 168 (фиг.5) электронной аппаратуры и устройств (второй) индикации. Эти отсеки являются смежными на первой оси 112. Через стенку 164 проходит сквозное отверстие 170, сообщающее таким образом оба отсека друг с другом. Отверстие 170 имеет расположенное по его окружности монтажное гнездо 172 для разъемного крепления электромеханического соединителя, в частности электромеханического клеммного соединителя 174, с деформируемым уплотнительным кольцом к стенке 164. В предпочтительном варианте изобретения электромеханический клеммный соединитель 174 установлен с возможностью снятия и замены из первого отсека 166 через первый отрытый торец 124.

Как показано на фиг.3, монтажное гнездо 172 выступает из стенки 164 в отсек 166 пользовательских разъемов в направлении, параллельном первой оси 112, образуя кольцевой канал 176, образованный выступающей в осевом направлении частью монтажного гнезда 172 и внутренней поверхностью трубчатой стенки 162. Канал 176 окружает снаружи монтажное гнездо 172 и представляет собой пространство, в котором укладываются провода, выводящие электрические сигналы из отсека 166 пользовательских разъемов через фитинги 160 и/или 161.

Изображенное на чертежах монтажное гнездо 172 имеет плоскую поверхность 178, обращенную в первый отсек 166 в направлении первой оси 112. Плоская поверхность 178 имеет паз 181 под уплотнительное кольцо. Деформируемое уплотнительное кольцо, установленное в этот паз 181, способствует герметичному уплотнению соединения электромеханического клеммного соединителя 174 и монтажного гнезда 172. Также в монтажном гнезде 172 выполнены резьбовые отверстия 180а-180d под болты 198а-198d, обеспечивающие крепление электромеханического клеммного соединителя 174 к монтажному гнезду 172 с возможностью снятия и замены.

Как показано на фиг. 4, электромеханический клеммный соединитель 174 состоит из клеммной колодки 182 и двусторонней печатной платы 184. Клеммная колодка 182 имеет монтажную часть с радиальными выступами 186а-186d, в которых выполнены соответствующие сквозные отверстия 188а-188d. Аналогично печатная плата 184 имеет монтажную часть с радиальными выступами 190а-190d, в которых также выполнены соответствующие сквозные отверстия 192а-192d. На первой поверхности 182а клеммной колодки 182 имеется группа электрических выводов 194а-194h (см. фиг.3), разъемно соединенных с проводами, идущими из отсека 166 пользовательских разъемов и из фитингов 160 и 161 кабелепроводов. Выводы 194а-194h соединяют подключаемые к ним со стороны первой поверхности 182а клеммной колодки 182 провода с соответствующей группой выводов 196, фиксируемых пайкой и расположенных на второй поверхности 182b клеммной колодки 182, противоположной первой поверхности.

Во время сборки сквозные отверстия 188а-188d клеммной колодки 182 совмещают со сквозными отверстиями 192а-192d печатной платы 184, и первую поверхность 184а печатной платы 184 соединяют вплотную со второй поверхностью 182b клеммной колодки 182. Электрические проводники на печатной плате соединяются с выводами 194а-194h через выводы 196, фиксируемые пайкой. Эти выводы припаяны к плате таким образом, чтобы закупоривать собой все предварительно выполненные в плате сквозные отверстия, в результате чего плата играет роль герметизирующей перегородки. Помимо того, выводы 194а-194h представляют собой глухие отверстия, так что клеммная колодка 182 также играет роль герметичного уплотнения. После того как печатная плата 184 собрана с клеммной колодкой 182, образованный ими электромеханический клеммный соединитель 174 (см. фиг. 2 и 5) может быть закреплен в монтажном гнезде 172. Покрытый припоем кольцевой участок 190е клеммного соединителя образует посадочную поверхность для уплотнительного кольца, установленного в паз 181. В предпочтительном варианте изобретения каждое сквозное отверстие 188а-188d и 192а-192d соосно совмещено с соответствующим монтажным резьбовым отверстием 180а-180d, а электромеханический клеммный соединитель 174 закреплен крепежными винтами 198а-198d. Установленный и закрепленный таким образом на монтажном гнезде 172 электромеханический клеммный соединитель 174 образует герметичную перегородку, разделяющую отсеки 166 и 168. Одной из функций этой герметичной перегородки является предотвращение проникновения в отсек 168 влаги или жидкости, попавшей в отсек 166, и повреждения размещенной в отсеке 168 электронной аппаратуры, показанной на фиг.6.

Как показано на фиг. 4, на второй поверхности 184b печатной платы 184 расположена группа электрических выводов 200, обеспечивающих разъемное соединение с элементами аппаратуры электронного управления, размещенной в отсеке 168 электронной аппаратуры и устройств индикации, через отверстие 170. В состав печатной платы 184 также входят схемы защиты от внутренних и внешних электромагнитных помех. Согласно одному варианту изобретения в устройстве 102 могут применяться несколько различных печатных плат 184 и клеммных колодок 182, каждая из которых имеет свое заданное функциональное назначение. Например, печатная плата 184 может выводить на клеммы 194а-194h различные типы обработанных сигналов, таких как цифровые или аналоговые сигналы в оптической или электрической форме. Кроме того, для использования в электромеханическом клеммном соединителе 174 может быть выбрано несколько клеммных колодок 182, каждая из которых имеет заданную конфигурацию выводов, причем клеммная колодка может быть выбрана частично исходя из состава схем на конкретной печатной плате 184. Например, выводы 194а-194f могут быть конструктивно оформлены как винтовые зажимные соединения, коаксиальные кабельные разъемы, волоконно-оптические соединения и/или штекерные разъемы с продольными подпружинивающими контактами. Кроме того, на эти соединения может подаваться или не подаваться электроэнергия, они могут выводить цифровые или аналоговые сигналы. Вместе с тем, независимо от частных конструктивных особенностей выбранной клеммной колодки 182 или печатной платы 184 электромеханический клеммный соединитель 174 сохраняет неизменный геометрический контур и изолирующую способность. Таким образом, независимо от особенностей выбранного электромеханического клеммного соединителя 174 корпус 110 можно применять в одном стандартном исполнении, что обеспечивает снижение стоимости изготовления предложенного устройства и потребных для этого материальных запасов.

Как показано на фиг.2, а также на фиг.5 и 6, в отсек 168 электронной аппаратуры и устройств индикации (см. фиг.6) корпуса 110 через второй открытый торец 122 могут быть последовательно друг за другом установлены с возможностью снятия и замены схемные модули 202 и 204 соответственно. Как показано на чертеже, второй отсек 168 частично ограничен трубчатой стенкой 162. Стенка 162 имеет участок 208 с резьбой (см. фиг.6) под установку торцевой крышки 118. Отсек 168 электронной аппаратуры и устройств индикации также содержит монтажный участок, к которому крепятся с возможностью снятия и замены два последовательно расположенных в осевом направлении схемных модуля 202 и 204. Представленный на чертежах монтажный участок представляет собой чисто обработанную цилиндрическую поверхность 210 с относительно небольшой шероховатостью, начинающуюся от резьбового участка 208 и проходящую внутрь отсека 168 по стенке 162. На наиболее удаленном от торца корпуса конце монтажного участка 210 имеется небольшой уступ 212, радиально выступающий из цилиндрической поверхности. В двух диаметрально противоположных приливах 218 и 220, радиально выступающих из стенки 162 внутрь, выполнены два крепежных резьбовых отверстия 214 и 216. Приливы 218 и 220 имеют плоские поверхности 218а и 220а соответственно, обращенные в отсек 168 в направлении оси 112.

Как показано на фиг.5 и 6, в представленном на чертежах варианте изобретения первый схемный модуль 202 имеет крепежный кронштейн 222, две печатные платы 224 и 226 и контейнер 228. Печатная плата 226 закреплена внутри контейнера 228, который может быть залит герметиком для дополнительной изоляции электрических элементов печатной платы 226, что обеспечивает улучшение защиты этих элементов от таких неблагоприятных факторов внешней среды, как влажность. Печатная плата 224, печатная плата 226 и контейнер 228 установлены на крепежном кронштейне 222 с возможностью снятия и замены. С этого края крепежный кронштейн 222 изготовлен из непроводящей гибкой пластмассы. На фиг.7 и 8 более наглядно показано, что крепежный кронштейн 222 имеет первую поверхность 222а, из которой в направлении нормали к этой поверхности выходят три осевых выступа 230а-230с, расположенные по периферии кронштейна на равных угловых расстояниях друг от друга. На осевых выступах 230b и 230с выполнено по два обращенных к первой оси желоба 232а и 232b, в которых располагаются печатные платы. В осевом выступе 230а вместо таких желобов выполнены сквозные пазы 234а и 234b. Язычок 236 на печатной плате 224 входит в ответный сквозной паз 234b, а кромка платы 224 входит в желоба 232b на осевых выступах 230b и 230с. Аналогичным образом через сквозной паз 234а проходит язычок 238 на печатной плате 226. Радиальные выступы 228а и 228b изолирующего контейнера 228 заходят в желоба 232а на осевых выступах 230b и 230с соответственно. Таким образом, печатные платы 224 и 226 и изолирующий контейнер 228 закреплены на крепежном кронштейне 222 с возможностью снятия и замены. Если заливка герметиком печатной платы не требуется, то вместо изолирующего контейнера 228 и печатной платы 226 можно при необходимости установить две монтажные схемы.

Из второй поверхности 222b крепежного кронштейна 222 в осевом направлении выступает кольцевая стенка 240. В этой кольцевой стенке 240 имеется четыре крепежных паза 241а-241d для дополнительной установки второго схемного модуля 204 последовательно за первым схемным модулем 202. Как показано на фиг. 6, каждый крепежный паз 241а-241d состоит из продольной прорези 245, ориентированной параллельно первой оси, и окружной прорези 243, ориентированной по окружности кольцевой стенки. На внешней поверхности кольцевой стенки 240 установлено деформируемое уплотнительное кольцо 242. Как показано на фиг. 6 и 7, в крепежном кронштейне 222 выполнено два диаметрально противоположных сквозных отверстия 244а и 244b. Как показано на фиг.8, на поверхности 222а имеются две монтажных площадки 246а и 246b. Опорная площадка 246а представляет собой плоскую чисто обработанную поверхность, расположенную вокруг отверстия 244а. Аналогично монтажная площадка 246b представляет собой плоскую чисто обработанную поверхность, расположенную вокруг отверстия 244b. Во время установки первого схемного модуля 202 в корпус 110 поверхность 222b обращена в открытый торец 122 и перпендикулярна первой оси 112. Каждое сквозное отверстие 244а и 244b соосно совмещается с соответствующим резьбовым отверстием 214 и 216, показанным на фиг.6. Первый схемный модуль 202 концентрически входит в корпус 110 так, чтобы монтажные площадки 246а и 246b плотно прилегали к плоским поверхностям 218а и 220а соответственно. Крепежные винты 248 и 250 проходят через отверстия 244а и 244b и вкручены в ответные резьбовые отверстия 214 и 216 соответственно, прикрепляя первый схемный модуль 202 к корпусу 110. Как показано на фиг.6 и 7, для обеспечения беспрепятственного прохождения крепежных винтов 248 и 250 в печатной плате 224 сделаны выемки 252а и 252b. При затяжке крепежных винтов 248 и 250 плоская поверхность 218а и монтажная площадка 246а, а также плоская поверхность 220а и монтажная площадка 246b плотно прижимаются друг другу, обеспечивая в сочетании с уплотнительным кольцом 242 герметичность полости, в которой расположены электрические печатные платы 224 и 246.

В частности, как видно на фиг.5, уплотнительное кольцо 242 создает герметичное уплотнение, прилегая к чисто обработанной цилиндрической поверхности 210 трубчатой стенки 162. Таким образом, установленный элемент 202 дополнительно делит отсек 168 электронной аппаратуры и устройств индикации на первую и вторую полости 256 и 258. Первая полость 256 проходит в осевом направлении от стенки 164 до уплотнительного кольца 242 и содержит печатные платы 224 и 226 и изолирующий контейнер 228. Вторая полость 258 проходит в осевом направлении от уплотнительного кольца 242 до торца корпуса 110. Преимущество этой конфигурации заключается в том, что можно снять торцевую крышку 118, не подвергая электронные элементы первого схемного модуля 202 воздействию неблагоприятных факторов внешней среды, таких как влажность. Поэтому, как один из вариантов, одна или обе печатные платы 224 и 226 могут быть изготовлены без применения дополнительных влагоизолирующих покрытий, защищающих электронные элементы этих плат.

После установки первого схемного модуля 202 в отсек 168 снятие этого модуля может оказаться затруднительным из-за сил разрежения, возникающих в герметичной полости при вытягивании модуля. Поэтому, как показано на фиг.6, согласно еще одному признаку изобретения из поверхности 222b крепежного кронштейна 222 параллельно первой оси выходят два ребристых выступа 260с и 260d, взявшись за которые, можно вытащить первый схемный модуль 202 из отсека 168. Эти выступы имеют обращенные в разные стороны и расположенные на расстоянии друг от друга поверхности, за которые следует браться рукой через открытый торец 122 корпуса 110. Однако в некоторых атмосферных условиях давление воздуха в первой полости 256 может стать меньше, чем во второй полости 258. В случае проявления такого рода вакуумного эффекта даже использования выступов 260с и 260d с пальцевыми захватами может оказаться недостаточно для снятия первого схемного модуля 202. Поэтому в предпочтительном варианте изобретения после отворачивания крепежных винтов 248 и 250 герметичность уплотнения между плоскими поверхностями 218а и 220а и монтажными площадками 246а и 246b нарушается, при этом возникновение разрежения в полости исключается полностью.

Как показано на фиг. 2 и 6, канал 276, через который можно провести электропроводку к преобразователю перепада давления, выходит в первую полость 256 отсека 168 электронной аппаратуры и устройств индикации. В случае повреждения одной из чувствительных диафрагм, обеспечивающих работу преобразователя перепада давления, рабочие жидкости могут по прошествии продолжительного периода времени проникнуть в полость 256, показанную на фиг.2. Как было отмечено выше, смешение рабочих жидкостей с инертной заполняющей жидкостью может быть опасным, так как может повлечь за собой развитие коррозии с последующей возможностью проникновения газа через фитинги 160 и 161 в кабелепроводы. Поэтому согласно одному из признаков изобретения герметичное уплотнение отсеков дифференцируют таким образом, чтобы уплотнение между полостями 256 и 258 нарушалось при существенно меньшем давлении, чем уплотнение между электромеханическим клеммным соединителем 174 и монтажным гнездом 172. Например, в предпочтительном варианте изобретения уплотнение между электромеханическим клеммным соединителем 174 и монтажным гнездом 172 способно выдерживать давление свыше 800 фунт-силы на квадратный дюйм (5,52 МПа), тогда как уплотнение между полостью 256 и полостью 258 способно выдерживать давление около 3-5 фунт-силы на квадратный дюйм (0,021-0,035 МПа).

Кроме того, уплотнение между полостью 258 и атмосферой, создаваемой торцевой крышкой 118, может выдерживать давление, приблизительно равное 400 фунт-силы на квадратный дюйм (2,76 МПа). Следовательно, при такой дифференцированной герметизации любые газы, попавшие в полости 256 и 258, не проникнут в кабелепроводы, а будут стравлены в атмосферу. Таким образом, если рабочая жидкость случайно проникнет в первую полость 256, она не разрушит уплотнение между электромеханическим клеммным соединителем 174 и монтажным гнездом 172, а просочится сначала во вторую полость 258, а затем в атмосферу.

Что касается электрических соединений, обеспечивающих функционирование первого схемного модуля 202, то, как показано на фиг.7 и 8, печатные платы 224 и 226 и крепежный кронштейн 222, на котором они установлены, имеют несколько электрических выводов для разъемного соединения. Например, на поверхности 224а печатной платы 224 имеется электрический соединитель 260, а из противоположной поверхности 224b параллельно первой оси выступает группа связанных с ним электрических выводов 260а. На печатной плате 224 имеется второй электрический соединитель 262, установленный на поверхности 224а рядом с соединителем 260 и также имеющий группу связанных с ним электрических выводов 262а, выступающих из поверхности 224b параллельно первой оси. Через электрические выводы 260а и 262а печатная плата может быть соединена с возможностью снятия и замены с другими электрическими устройствами, а именно в рассматриваемом варианте изобретения с преобразователем перепада давления. На печатной плате 224 также имеется третий соединитель 264, установленный на поверхности 224а. Этот соединитель 264 напрямую разъемно стыкуется с соединителем 266, установленным на поверхности 222а крепежного кронштейна 222. Посредством соединителя 264 электрические сигналы выводятся через крепежный кронштейн 222 на соединитель 268, установленный на поверхности 222b крепежного кронштейна. Печатная плата 224 имеет два дополнительных электрических соединителя 270 и 272, установленных на ее поверхности 224b. Соединитель 270 может быть непосредственно и разъемно соединен с ответным электрическим соединителем 274 на поверхности 226а печатной платы 226. Соединитель 272 предназначен для разъемного соединения посредством проводного шлейфа (не показанного на чертежах) с герметизированным магнитоуправляемым контактом, расположенным в полости канала 276 устройства для размещения (см. фиг.2).

Что касается функционального назначения первого схемного модуля 202, то в одном из вариантов изобретения печатная плата 224 осуществляет обработку сигналов, а печатная плата 226 снабжает печатную плату 224 электроэнергией. В частности, в изображенную на чертежах печатную плату 224 из преобразователя перепада давления через выводы 260а и 262а поступают электрические сигналы, несущие информацию о величине разности давления двух рабочих жидкостей. В печатной плате 224 эти сигналы преобразуются из аналоговой в цифровую форму. Затем печатная плата выполняет цифровую обработку преобразованных сигналов, компенсируя влияние нелинейности и температуры. Печатная плата 224 форматирует обработанные сигналы для их передачи в цифровом представлении и направляет их через соединители 270 и 274 в печатную плату 226. Печатная плата 226 в свою очередь передает эти сигналы в электромеханический клеммный соединитель 174 через соединитель 267 на поверхности 226b печатной платы 226 и выводы 200 электромеханического клеммного соединителя 174. Кроме того, из печатной платы 224 обработанные сигналы через соединители 264 и 268 на крепежном кронштейне 222 направляются в полость 258. Также печатная плата 226 осуществляет цифроаналоговое преобразование обработанных сигналов и передает обработанные сигналы в аналоговой форме на электромеханический клеммный соединитель 174.

Согласно другому признаку изобретения устройство 102 для размещения электрических элементов, например электронной аппаратуры, показанное на фиг.1А и 5, содержит второй схемный модуль 204, функционально связанный с первым схемным модулем 202. Как показано на фиг.7 и 8, в состав второго схемного модуля 204 входит держатель 280, печатная плата 282 и блок индикации 284. Держатель 280 дисплея по форме напоминает круглую крышку и имеет две противоположные поверхности 280а и 280b, а также прямоугольное окно 281. По периметру прямоугольного окна 281 расположена прямоугольная рамка 286, стенки которой выступают из обеих поверхностей 280а и 280b параллельно первой оси.

Блок индикации 284, который может быть, например, жидкокристаллическим дисплеем, установлен в окне 281 внутри рамки 286 так, чтобы выводимая на него индикация могла быть считана со стороны поверхности 280а. Как показано на фиг. 8, блок индикации 284 содержит два горизонтально ориентированных ряда 290 и 292 электрических контактов. Каждый ряд 290 и 292 электрических контактов служит для передачи сигналов на соответствующее множество адресуемых фрагментов дисплея блока индикации 284. Как показано на фиг.7, на поверхности 282а печатной платы 282 соответствующим образом расположены два ряда 294 и 296 ответных контактов, предназначенных для передачи в блок индикации 284 электрических управляющих сигналов через ряды 290 и 292 контактов соответственно.

Держатель 280 дисплея имеет проходящую по периферии поверхности 280b кольцевую стенку 298, выполненную в форме обода и выступающую из поверхности 280b параллельно первой оси. Как видно на фиг.7, между поверхностью 282а печатной платы 282 и блоком индикации 284 установлены два гибких проводника 300 и 302. Каждый из гибких проводников 300 и 302 содержит несколько электропроводящих нитей, проходящих в нем от одного торца 300а и 302а к другому торцу 300b и 302b соответственно. Когда второй схемный модуль 204 собран, упругие проводники 300 и 302 находятся между поверхностью 282а печатной платы 282 и блоком индикации 284. Упругий проводник 300 своим торцом 300а соединяется с рядом 296 контактов печатной платы 282. Торец 300b аналогично соединяется с рядом 290 контактов блока индикации 284. Таким образом, через упругие проводники электрические управляющие сигналы с рядов контактов печатной платы 282 поступают на ряды контактов блока индикации 284.

Для крепления изображенной на чертежах печатной платы 282 в ней имеется четыре сквозных отверстия 304а-304d. При сборке модуля сквозные отверстия 304а-304d соосно совмещают с крепежными резьбовыми отверстиями 306а-306d, проходящими в рамке 288 параллельно первой оси. Для закрепления печатной платы 282 и сдавливания упругих проводников, необходимого для обеспечения надежного электрического соединения печатной платы 282 и блока индикации 284, в резьбовые отверстия 306а-306d заворачивают крепежные винты 308а-308d.

На фиг. 7 и 8 также показано, что печатная плата 282 снабжена двумя кнопочными выключателями 310 и 312, установленными на поверхности 282а. Нажимные кнопки выключателей 310 и 312 входят в выполненные в держателе 280 сквозные отверстия 315 и 317 соответственно, так, чтобы быть доступными через торец 122 корпуса 110. Прокладки 314 и 316 обеспечивают герметичное уплотнение между кнопочными выключателями 310 и 312 и рамкой 288. На печатной плате 282, кроме того, имеется электрический соединитель 283 для разъемного соединения с проходным соединителем 268 на крепежном кронштейне 222 первого схемного модуля 202.

Как показано на фиг. 6, на кольцевой стенке 298 держателя 280 дисплея снаружи расположены четыре равномерно распределенных по окружности радиальных выступа 318а-318d, заходящих в пазы кольцевой стенки 240 крепежного кронштейна 222 при закреплении на нем второго схемного модуля 204. В процессе сборки радиальные выступы 318а-318d вводят в продольные прорези 245 ответных пазов 241а-241d, показанные на фиг.6. Затем поворотом второго схемного модуля 204 по часовой стрелке радиальные выступы 318а-318d вводят в окружные прорези 243 ответных пазов 241а-241d. Установленный таким образом второй схемный модуль 204 крепится к первому схемному модулю 202 с возможностью снятия и замены. Второй схемный модуль 204 может быть закреплен на первом схемном модуле 202 в любом из четырех возможных положений, характеризуемых углом поворота второго схемного модуля 204 относительно первого схемного модуля 202 вокруг первой оси 112, благодаря чему удобочитаемость дисплея блока индикации 284 сохраняется вне зависимости от углового положения самого корпуса 110 на оси 112. Эта возможность обеспечивается применением гибкого шлейфа (не показанного на чертежах) для электрического соединения второго схемного модуля 204 с первым схемным модулем 202.

Снаружи на кольцевой стенке 298 держателя дисплея установлено деформируемое уплотнительное кольцо 320. При установке второго схемного модуля 204 на первый схемный модуль 202 кольцевая стенка 298 концентрически входит внутрь кольцевой стенки 240, при этом уплотнительное кольцо 320 плотно прилегает к внутренней поверхности кольцевой стенки 240. Созданное таким образом герметичное кольцевое уплотнение защищает электронную аппаратуру первого схемного модуля 202 и второго схемного модуля 204 от воздействия факторов внешней среды. Благодаря герметичности этого уплотнения, для доступа к кнопкам 310 и 312 можно снять торцевую крышку 118, не подвергая электронные элементы в этом отсеке воздействию неблагоприятных факторов внешней среды, таких как чрезмерная влажность воздуха. Поскольку второй схемный модуль 204 соединен с первым схемным модулем 202 через герметичное уплотнение, его снятие может оказаться затруднительным. Поэтому согласно еще одному признаку изобретения из поверхности 280а параллельно первой оси выходят два ребристых выступа 322 и 324, которые можно захватить рукой при снятии и установке второго схемного модуля 204.

В описанном выше варианте изобретения, где второй схемный модуль 204 функционирует совместно с первым схемным модулем 202, последний предпочтительно содержит рассмотренные выше схемы энергоснабжения и обработки сигналов, а на печатной плате 282 второго схемного модуля 204 смонтированы схемы управления блоком индикации 284 и сопряжения с ним, а также с кнопочными выключателями 314 и 316. В тех случаях, когда не требуется применение обоих модулей, используется только один второй схемный модуль 204. В этом случае схемы обработки сигналов и энергоснабжения, обычно находящиеся на печатных платах 224 и 226, установлены на печатной плате 282 в дополнение к уже имеющимся. В альтернативном варианте изобретения во втором схемном модуле 204 может быть использован держатель, подобный крепежному кронштейну с кольцевой стенкой 240, обеспечивающей возможность монтажа в выбранном угловом положении. Однако в этом случае такой держатель может не иметь элементов, аналогичных осевым выступам 230а-230с, для крепления дополнительных печатных плат. В частном случае, когда второй схемный модуль 204 используется без первого схемного модуля, схемы, выдающие обработанные сигналы в цифровой форме на клеммный соединитель 174, не применяются. Таким образом, устройство по изобретению позволяет, благодаря возможности выборочного монтажа в нем различных первых схемных модулей и вторых схемных модулей, которые могут быть использованы в различных сочетаниях друг с другом, получать различные на выбор функциональные характеристики электронной аппаратуры.

Вне зависимости от того, функционирует ли второй схемный модуль 204 автономно или совместно с первым схемным модулем 202, кнопочные выключатели 310 и 312 используются техническим персоналом практически одинаково в качестве органов управления различными функциями диагностики и/или калибровки. Например, с помощью этих выключателей можно наряду с другими операциями выполнять калибровку электрических элементов и преобразователя давления по измеряемому перепаду давления. К другим функциям, управляемым с помощью выключателей, относятся обнуление системы, инициализация электронной аппаратуры и установка границ интервала измеряемого давления, в пределах которых работает блок индикации 284.

Как показано на фиг.5, торцевая крышка 118 выполнена с прозрачным окном 326, через которое виден дисплей блока индикации 284. Окно 326 установлено на уступе 328 торцевой крышки 118 с подобранным герметичным радиальным уплотнением, обеспеченным деформируемым уплотнительным кольцом 330, и зафиксировано в этом положении кольцевым фиксатором 332, вставленным в паз 334.

Таким образом, очевидно, что осуществление изобретения позволяет эффективно решить задачи, сформулированные выше, а также выявившиеся из вышеизложенного описания. Поскольку рассмотренные выше конструкции могут быть подвергнуты некоторым изменениям, не выходящим по своей сущности за рамки существенных признаков изобретения, вышеизложенное описание и поясняющие его чертежи следует воспринимать как иллюстративный материал, не ограничивающий возможностей осуществления изобретения.

Также следует понимать, что в нижеследующей формуле изобретения раскрыты все родовые и отличительные признаки описанного изобретения, а также все те формулировки, характеризующие изобретение, которые могут быть к ним приравнены.