HU191958B - Apparatus for direct converting change in pressure of the low pressure gas into electric signal, in particular to the sensing sheets of touching the wall - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya készülék kisnyomású gáz nyomásváltozésának villamos jellé való közvetlen átalakítására, különösen uszodai beütést érzékelő lapokhoz, amely készülékben a beütő lapok (1) mögött rugalmas anyagból készült zárt csőrendszer (2) van elrendezve, amely zárt csőrendszer nyomásérzékelő egységre (4) csatlakozik. A találmánynak az a lényege, hogy a zárt csőrendszer (2) egyjáratú, vagy több egymással párhuzamosan kapcsolt járatból áll, előnyösen egyjáratú, míg a nyomásérzékelő egységben (4) levő villamos vezető membrán (8) nyugalmi helyzetben előfeszítetten két érintkezővel (12) van érintkezési kapcsolatban. (1. ábra) 191958SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a device for directly converting a low pressure gas pressure change to an electrical signal, in particular to a pool cavity detection plate, which comprises a closed pipe system (2) made of elastic material behind the impact plates (1), which is connected to a closed tube system pressure sensor unit (4). The essence of the invention is that the closed pipe system (2) consists of one-way or several parallel-connected passages, preferably one-way, while the electrical conductive diaphragm (8) in the pressure sensor unit (4) is in contact with two contacts (12) prestressed at rest. relationship. (Figure 1) 191958

Description

A találmány tárgya készülék kisnyomású gáz nyomásváltozásának villamos jellé való közvetlen átalakítására, különösen uszodai beütést érzékelő lapokhoz, amely készülékben a beütő lapok mögött rugalmas anyagból készült zárt csőrendszer van elrendezve, amely zárt csőrendszer nyomásérzékelő egységre csatlakozik.The present invention relates to an apparatus for directly converting the pressure change of a low pressure gas into an electrical signal, in particular to a swimming pool impact sensor plate, which device is provided with a closed pipe system made of resilient material behind the impact plate and connected to a closed pipe system pressure sensor.

Ismeretes, hogy egy mai előírásoknak megfelelő úszóverseny lebonyolítása, illetve az úszó időeredmények mérése csak korszerű elektronikus időmérő készülékkel lehetséges.It is known that conducting a swim competition that meets today's standards, and measuring the time of the swim, is only possible with advanced electronic timekeeping equipment.

Ezek a versenyek ,n pályás medencében zajlanak, melyeknek kiképzése minőségi szempontból a legkülönbözőbb.These competitions are held in n-track swimming pools, the training of which varies in quality.

Az időméréshez szükséges egy olyan rendszerű és méretű érzékelő panel, amely nagy biztonsággal működik, valamint teljesíti a Nemzetközi Úszó Szövetség (FINA, ide vonatkozó ajánlásait.A timepiece requires a system and size sensor panel that is highly secure and complies with the International Swimming Association (FINA) recommendations.

Az úszóversenyeknél a beérkezés jelzése szakaszonként ún. .beütéssel' történik.In swimming competitions, the arrival signal is called by stages. .bytes.

A .beütés' érzékelésére a medencében pályánként annak teljes szélességében viz alatt és felett a hivatkozott ajánlásnak megfelelően elhelyezett műanyaglemez szolgál, mely tartozékaival érzékeli a beütéskor keletkezett előirt nagyságú nyomást. Az érzékelő csak határozott, az úszótól származó .beütés'-kor keltett nyomást érzékelhet, az úszók által keltett hullámzás okozta hamis nyomásra nem lehet érzékeny.The "stroke" is sensed by a plastic sheet placed under the water above and above the entire width of the course, along its course, with its accessories for sensing the intended pressure of the stroke. The detector can only detect a specific pressure exerted by the float. It should not be sensitive to false pressure caused by the surge generated by the float.

Ismeretes olyan felépítésű beütőpanel, amely közvetlen villamos jelet ad az elektromechanikus kapcsolója segítségével a panelre felszerelve, mely szerkezet alapvetően feltételezi azon falfelület kitűnő állapotát és síkban lévőségét, ahol azt alkalmazni kívánják.It is known to design an impact panel which provides a direct electrical signal mounted on the panel by means of its electromechanical switch, which essentially assumes the excellent condition and plane of the wall surface where it is intended to be applied.

A másik fajta megoldás a panelra felerősített piezoelektromos érzékelők sokasága, melyek víz alatti elektromos hálózat felépítését kívánják.Another solution is a plurality of piezoelectric sensors mounted on the panel, which require the construction of an underwater electrical network.

Az elsőként említett elektromechanikus érzékelővel ellátott beütópanelok alkalmazhatósága a régebben létesített uszodai környezetben nehezen, vagy egyáltalán nem oldható meg, mert az uszoda falának egyenetlenségei kiválthatják az elektromos kapcsolást.The applicability of the first-mentioned impact panels with an electromechanical sensor in a previously established swimming pool environment is difficult, if not impossible, because the unevenness of the wall of the swimming pool can cause electrical switching.

A második, vagy a piezoelektromos érzékelőkkel felszerelt beütópanelok alkotó elemeinek víz alatti egymáshoz való csatlakoztatásai szigetelési gondokat vetnek fel. Ezért ezek a rendszerek nem is terjedtek el.Underwater connections of the component elements of the second or piezoelectric sensors will cause insulation problems. Therefore, these systems are not widespread.

Ismeretes továbbá olyan pneumatikus nyomásérzékelő, amely alacsony nyomású (0-10 mm vizoszlop) gázhalmazállapotü membránra szerelt közegben kialakult nyomásváltozást érzékel. Ez egy álló és egy mozgó fegyverzetből áll. A nyomásváltozás hatására a mozgó fegyverzet elmozdul és a membrán középpontjában levő perforációba van beerösitve az elektromos érintkező. Az érintkezőről az elvezetés oly módon van megoldva, hogy a membrán külső átmérőjénél levő fémperemről laprugó nyúlik be a középpontig és ez érintkezik a membránra szerelt érintkezővel.Also known is a pneumatic pressure sensor which senses a pressure change in a medium mounted on a low pressure (0-10 mm water column) membrane. It consists of a stationary and a moving weapon. As a result of the pressure change, the moving armor moves and the electrical contact is pierced into a perforation at the center of the membrane. The contact is guided off by a leaf spring extending from the metal flange at the outer diameter of the diaphragm to the center and contacting the contact mounted on the diaphragm.

Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy a membrán légmentes zárását a perforáció lerontja és a kerületről benyúló laprugó minőségi egyenetlenségei az érzékenység szempontjából rendkívül nagy szórást okoznak. A kívánt érzékenység eléréséhez szabályozó csavarral előre beállított légréssel működik a készülék. Ez a légrés az érzékenység biztosítása érdekében igen kicsi, amely viszont azt eredményezi, hogy a készülék külső rezgésekre, a legkisebb mechanikai behatásra is érzékennyé válik, ami viszont hamis mérést eredményez.The disadvantage of this solution is that the airtight sealing of the membrane is broken by the perforation and the quality unevenness of the leaf spring protruding from the periphery causes extremely high sensitivity in terms of sensitivity. The device operates with a pre-set air gap with the adjusting screw to achieve the desired sensitivity. This air gap is very small to ensure sensitivity, which in turn causes the device to be sensitive to external vibrations, even the slightest mechanical impact, which in turn results in false measurements.

A találmány a fenti hiányosságokon kíván segíteni és azon a felismerésen alapszik, hogy a membrántól függetlenül elrendezett és a membránnal előfeszítetten zárható érintkezők alkalmazása esetén az elófeszités változtatásával a működtető nyomáshatár tetszőlegesen kicsire állítható be és a membránnal lezárt térben a működtető nyomóstól független nyomások hatása kiküszöbölhető.The present invention seeks to overcome the above deficiencies and is based on the discovery that when using membrane-independent contacts and membrane-prestressable contacts, varying the biasing pressure can be arbitrarily small and the pressure in the diaphragm-sealed space is independent of that of the actuator.

A találmánynak az a lényege, hogy a zárt csőrendszer egyjáratú, vagy több egymással párhuzamosan kapcsolt járatból áll, előnyösen egyjáratú, míg a nyomásérzékeló egységben levő villamos vezető membrán nyugalmi helyzetben előfeszítetten két érintkezővel van érintkezési kapcsolatban.The essence of the invention is that the closed piping system consists of one passage or a plurality of parallel passages, preferably one passage, while the electrical conductive membrane in the pressure sensor unit is biased into contact with two contacts at rest.

A találmányt részletesebben az ábrákon bemutatott kiviteli példák segítségével ismertetjük, az 1. ábrán a találmány egy kiviteli példája szerinti készülék elvi vázlatát mutatjuk be, a 2. ábrán a találmány egy kiviteli példája szerinti készülékben levő nyomásérzékeló egység tengelymetszetét szemléltetjük, míg a 3. ábra a 2. ábra szerinti készülék A-A metszetét mutatja be.The invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings, Fig. 1 is a schematic diagram of an apparatus according to an embodiment of the invention, Fig. 2 is an axial sectional view of a pressure sensor unit Figure 2 shows an AA section of the device of Figure 2.

A találmány szerinti készülékben perforált 1 beütő lapok mögött rugalmas anyagból készült 2 zárt csőrendszer van elrendezve, amely 2. zárt csőrendszer több egymással párhuzamosan kapcsolt járatból állhat, azonban a találmány szerint elegendő egy járat is, azaz a 2 zárt csőrendszernek csak az eleje és a vége van közösítetten kivezetve. A közös 3 kivezetés 4 nyomásérzékelő egység 5 bevezető nyílásra csatlakozik.Behind the perforated punching plates 1 in the device according to the invention there is provided a closed pipe system 2 made of a resilient material, the closed pipe system 2 having a plurality of parallel connected passages, but according to the invention is jointly led out. The common outlet 3 is connected to an inlet port 5 for a pressure sensor unit 4.

A 4 nyomásérzékeló egység 6 alaptestből és 7 fedélből áll, amely 6 alaptest és 7 fedél előnyösen korong alakú. A 6 alaptest előnyösen két részből áll. A 6 alaptestnek a 7 fedéllel szomszédos részében 8 membrán befogadására alkalmas 9 zárt tér van kiképezve. A 6 alaptestnek a 7 fedéltől távolabb eső része az 5 bevezető nyílástól a 9 zárt térbe vezető 10 nyomáshullám bevezető cső elhelyezésére alkalmas módon van kiképezve. A 10 nyomáshullám bevezető cső előnyösen a korong alakú 6 alaptest tengelyében levő 11 bevezető nyílásban végződik. A 11 bevezető nyílás két oldalán egy-egy, a 6 alaptestnek a fedél távolabb eső részéhez rögzített, a 9 zárt térbe benyúló, egymással nem érintkező, előnyösen félgyűrű keresztmetszetű 12 érintkező van elrendezve, amely 12 érintkezők villamos kivezetései ugyancsak a 6 alaptestnek a 7 fedéltől távolabb eső részében van- ⁵ nak elhelyezve.The pressure sensing unit 4 consists of a base body 6 and a cover 7, which base body 6 and cover 7 are preferably disc-shaped. The base body 6 preferably consists of two parts. In the portion of the base body 6 adjacent to the cover 7, a closed space 9 is provided for receiving a membrane 8. The portion of the base body 6 away from the cover 7 is configured to accommodate a pressure wave conduit 10 leading from the inlet 5 to the confined space 9. Preferably, the pressure wave inlet pipe 10 terminates in an inlet 11 in the axis of the disc-shaped body 6. On each side of the inlet opening 11 there is provided a non-contacting, preferably semicircular, contact 12 which engages in the closed space 9 and which is secured to the farthest part of the cover 6, the electrical terminals 12 of which are also from the cover 7. ⁵ Is there has placed the distal portion.

A 8 membrán, vagy legalább a 8 membránnak az a középső része, amely a 12 érintkezőkkel kapcsolatba kerülhet, villamos vezető anyagból készült. A 9 zárt térből 13 kivezető cső biztosítja a lefúvást. A 13 kivezető csőben az érzékenység változtatására alkalmas 14 szabályozható fojtás van elrendezve.The diaphragm 8, or at least the central portion of the diaphragm 8 that may come into contact with the contacts 12, is made of conductive material. Outlet pipe 13 from the enclosed space 9 provides a bleed. An adjustable throttle 14 is provided in the outlet tube 13 for changing the sensitivity.

A 13 kivezető cső ugyancsak a 6 alaptestnek a 7 fedéltől távolabbi részében van elhelyezve.The outlet pipe 13 is also located in the portion of the base body 6 farther from the cover 7.

A találmány szerinti készülék a következőképpen működik:The device according to the invention operates as follows:

Az 1 beütő lapra adott ütés hatására a 2 zárt csőrendszerben keletkező nyomáshullám a 10 nyomáshullám bevezető csövön keresztül a 9 zárt térbe jut és leemeli a 12 érintkezőkről a nyugalmi állapotban azokon felfekvő 8 membránt. Az áramkör ekkor megszakad és a készülék jelzést ad ki. Az előfeszités szerinti megoldásnál a 8 membrán rögzitetten be van pattintva a 6 alaptestbe és nem kell tömeggel terhelni. Az érzékenység az előfeszités mértékének változtatásával állítható be. A nyomásváltozás hatásának nagyságát a 4 nyomásérzékelőben a 13 kivezető gg csőben levő 14 szabályozható fojtás segítségével, a kiömlés áteresztő képességének szabályozáséval változtathatjuk. Ezáltal különböző nyomásküszöbök állíthatók be és ennek a különböző úszásnemeknél lehet jelentősége.Under pressure from the impact plate 1, the pressure wave generated in the closed pipe system 2 passes through the pressure wave inlet pipe 10 into the closed space 9 and lifts the membrane 8 resting on the contacts 12 at rest. The circuit is then interrupted and a signal is emitted. In the pre-tensioning solution, the membrane 8 is snapped firmly into the base body 6 and does not need to be loaded with mass. Sensitivity can be adjusted by changing the amount of bias. The magnitude of the effect of the change in pressure can be varied by adjusting the throttle 14 in the pressure gauge 13 in the outlet gg 13 by controlling the flow rate of the outlet. In this way, different pressure thresholds can be set and this may have significance for different types of swimming.

A találmány nincs a kiviteli példában leírt megoldásra korlátozva, hanem kiterjed az igénypontok, különösen a főigénypont oltalma alá tartozó minden megoldásra.The invention is not limited to the solution described in the exemplary embodiment, but encompasses all the solutions covered by the claims, in particular the main claim.

Claims (5)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Készülék kisnyomású gáz nyomásvált.ozásának villamos jellé való közvetlen átalakítására, különösen uszodai beütést érzékelő lapokhoz, amely készülékben a beütő lapok mögött rugalmas anyagból készült zárt csőrendszer van elrendezve, amely zárt csőrendszer nyomásérzékeló egységre csatlakozik, azzal jellemezve, hogy a zárt csőrendszer (2) egy járatú, vagy több egymással párhuzamosan kapcsolt járatból áll, előnyösen egy járatú, míg a nyomásérzékeló egységben (4) levő villamos vezető membrán (8) nyugalmi helyzetben előfeszítetten két érintkezővel (12) van érintkezési kapcsolatban.Apparatus for directly converting the pressure change of a low pressure gas into an electrical signal, in particular for a swimming pool impact sensor plate, comprising a closed pipe system made of a resilient material behind the percussion plate, connected to a closed pipe system pressure sensor unit (2). ) comprising one passage or several passages connected in parallel, preferably one passage, while the conductive membrane (8) in the pressure sensing unit (4) is biased into contact with two contacts (12) at rest. 2. Az 1. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a két érintkező (12) a membránra (8) merőleges tengellyel azonos tengelyű két félgyűrűből all.An embodiment of the device according to claim 1, characterized in that the two contacts (12) are all made of two half rings with the same axis perpendicular to the membrane (8). 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a nyomásérzékelő egységben levő zárt térbe (9) a nyomáshullám bevezető cső (10) bevezető nyílása (11) a membrán (8) tengelyében, a zárt térnek (9) a membránnal (8) szembeni falán van elrendezve.An embodiment of the device according to claim 1 or 2, characterized in that the opening (11) of the pressure wave inlet pipe (10) in the closed space (9) of the pressure sensing unit in the axis of the diaphragm (8) is closed. 9) disposed on its wall facing the membrane (8). 4. A 3. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a zárt tér (9) kivezető csövében (13) szabályozható fojtás (14) van elrendezve.An embodiment of the device according to claim 3, characterized in that an adjustable throttle (14) is provided in the outlet pipe (13) of the closed space (9). 5. A 3-4. igénypontok bármelyike szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a membrán (8) a zárt tér (9) falait képező alaptestbe (6) bepattinthatóan van kiképezve.5. An embodiment of the device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the membrane (8) is snapped into the base body (6) forming the walls of the enclosed space (9).