Монометр

 

1. МАНОМЕТР, содержащий корпус с подводящим штуцером,разме-щенньй внутри корпуса полый чувствительный элемент, наружная поверхность которого сообщена с измеряемой средой , и поворотнуто ось, соединенную с регистрирующим устройством, о т л ичающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности измерений, чувствительный элемент выполнен в виде упругой оболочки, охватывающей цилиндрический стакан с продольными пазами, внутри которого коаксиально установлен второй цилиндрический стакан с винтовым пазом и.кольцевой магнит, стенка каждого стакана выполнена из двух коаксиальных изолированных одна от другой магнитопроводящих оболочек, причем внутренняя оболочка первого стакана и наружная оболочка второго стакана соединены магнитопроводом с одним из полюсов кольцевого магнита, а наружная оболочка первого стакана и внутренняя оболочка второго стакана соединены магнитопроводом с другим полюсом кольцевого магнита, при этом открытый торец первого стакана скреплен с корпусом, открытый торец второго 0 стакана неподвижно установлен на дне первого стакана; а дно второго стакана соединено с поворотной осью. 2. Манометр по п. 1, отличающийся тем, что кромки стенки паза второго стакана отогнуты под углом 90 внутрь стакана. ел ел оо 00 Од

СОЮЭ СОНЕТСНИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) G 01 L 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3668444/24-10 (22) 02.12.83 (46) 15.05.85. Бюл. ¹ 18 . (72) Н.С.Дедков, В.N.Лашманов, В.N.Ïàêëèí и N.Ñ.Ïîëoâöåâ (53) 531.787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 63250, кл. С 01 L 19/00, 1944.

2. Авторское свидетельство СССР № 109733, кл. С 01 1 7/04, 1957 (прототип}. (54) (57) 1. МАНОМЕТР, . содержащий корпус с подводящим штуцером,разме-щенный внутри корпуса полый чувствительный элемент, наружная поверхность которого сообщена с измеряемой средой, и поворотную ось, соединенную с регистрирующим устройством, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, чувствительный элемент выполнен в виде упругой оболочки, охватывающей цилиндрический стакан с продольными

„„SU„„1155883 А пазами, внутри которого коаксиально установлен второй цилиндрический стакан с винтовым пазом и.кольцевой магнит, стенка каждого стакана выполнена иэ двух коаксиальных изолированных одна от другой магнитопроводящих оболочек, причем внутренняя оболочка первого стакана и наружная оболочка второго стакана соединены магнитопроводом с одним из полюсов кольцевого магнита, а наружная оболочка первого стакана и внутренняя оболочка второго стакана соединены мегнитопроводом с другим полюсом кольцевого магнита, при этом открытый торец первого стакана скреплен с корпусом, открытый торец второго стакана неподвижно установлен на дне первого стакана; а дно второго стакана соединено с поворотной осью.

2. Манометр по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что кромки стенки паза второго стакана отогнуты под углом 90 внутрь стакана. о

1155883

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к манометрам, предназначенным для измерения избыточного давления.

Известен манометр, чувствительный 5 элемент которого выполнен в виде закрытой с одного конца трубчатой винтовой пружины 1 .

Недостатком этого манометра является пониженная работоспособность вследствие подверженности усталостному разрушению чувствительного элемента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является манометр, чувствительный элемент которого выпол> ненпый в виде винтовой трубчатой пружины, помещен во внутреннюю полость подводящего давления патрубка, а передача дифформации пружины на ре гистрирующий прибор осуществляется через ось, расположенную внутри пружины и скрепленную с ее закрытый концом 2 .

Недостатком манометра янляется низкая чунстнительность измерений, обусловленная наличием упругого гистерезиса, возникающего н материале оболочки чувствительного элементапод 30 действием внешнего давления рабочей среды.

Целью предлагаемого изобретения является повышение чувствительности измерений. 35

Поставленная цель достигается тем, что в манометре, содержащем корпус с подводящим штуцером, размещенный внутри корпуса полый чувствительный элемент, наружная поверхность 40 которого сообщена с измеряемой средой, и поворотную ось, соединенную с регистрирующим устройством, чувствительный элемент выполнен в виде упругой оболочки, охватывающей цилиндрический 45 сгакан с продольными пазами, внутри которого коаксиально установлены второй цилиндрический стакан с винтовым пазом и кольцевой магнит, стенка каждого стакана выполнена из двух 50 коаксиальных изолированных одна от другой магнитопроводящих оболочек, причем внутренняя оболочка первого стакана и наружная оболочка второго стакана соединены магнитопроводом с 55 одним из полюсов кольцевого магнита, а наружная оболочка первого стакана и внутренняя оболочка второго стакана соединены магнитопроводом с другим полюсом кольцевого магнита, при этом открытый торец первого стакана скреплен с корпусом, открытый торец второго стакана неподвижно установлен на дие первого стакана, а дно второго стакана соединено с поворотной осью, Кроме того, кромки стенки паза второго стакана отогнуты под углом

90 внутрь стакана, На фиг. 1 схематически изображен манометр, общий виц; на фиг. 2— внутренняя часть манометра, Манометр содержит корпус 1 (Лиг. 1), внутри которого размещен чувствитель-; ньй элемент 2, выполненный в виде воспринимающей внешнее давление упругой оболочки 3, и регистрирующее устройство 4, Внутри чувствптельного элемента 2 коаксиально установлены два упругих стакана 5 и 6, кольцевой магнит 7, Стаканы 5 и 6 состоят из двух изолированных одна от другой магнитомягких оболочек 8, 9 и 10, 11 (см. фиг. 2) со щелевыми пазами 12 и 13 на боковых поверхностях. Щелевые пазы (фиг. 1) оболочки наружного стакана 5 выполнены в продольном направлении, а щелевой паз 13 внутреннего стакана 6 выполнен по винтовой линии, причем внутренняя оболочка 9 (фиг. 2) наружного стакана 5 соединена магнитопроводом 14 с наружной оболочкой 10 внутреннего стакана

6 и с одним из полюсов кольцевого магнита 7, а наружная оболочка 8 наружного стакана 5 соединена магнитопроводом 15 с внутренней оболочкой 11 внутреннего стакана 6 и с другим из полюсов магнита 7, Регистрирующее устройство 4 (фиг. 1) соединено с внутренним стаканом 6.

Для исключения взаимного магнитного нприлипания" оболочек 10 и 11 в прорези 13 (фиг. 2) кромки оболочек !0 и 11 отогнуты в сторону кольо цевого магнита 7 на угол 90

Манометр работает следующим образом.

При подаче рабочей с еды, например сжатого газа, в полость 16 под действием внешнего давления деформируется упругая оболочка 3 чувствительного элемента 2, что приводит к сжатию (плотно прилегающего к внутренним стенкам чувствительного элемента 2) наружного стакана 5 с продольными щелеными пазами 12.

1155883 l0

20 В свою очередь, радиальное сжатие наружного стакана 5 воздуйствует ча внутренний стакан 6 посредством магнитного поля, существующего между внутренней оболочкой 9 наружного 5 стакана 5 и наружной оболочкой 10 внутреннего стакана 6 (в силу одинаковой магнитной полярности оболочек

9 и 10), что приводит к взаимному .отталкиванию стаканов 5 и 6. Под действием магнитных сил внутренний стакан 6 упруго деформируется путем его закрутки по спирали вокруг оси стакана благодаря имеющейся на его корпусе спиральной прорези 13. Сво- 15 бадный конец внутреннего стакана 6 жестко связан с регистрирующим прибором 4; например, со стрелкой, по угловому положению которой (относительно шкалы отсчета манометра) судят о величине регистрирующего давления.

Для исключения явления прилипаlt ния прилегающих витков спирали внутреннего стакана 6 в прорези 13, выз- 25 ванного магнитным Притяжением оболочек 10 и 11 (противоположной полярности), кромки спирали внутреннего стакана 6 отогнуты под углом 90 в сторону кольцевого магнита. 30

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить чувствительность измерений в 10 - t0 раз вследствие тога, что практически исключена "петля гистерезиса™ упругойз деформации оболочки 3 (фиг. 1) чувствительного элемента 2, поскольку деформация оболочки 3 (в соответствии с предлагаемым конструктивным решением) ничтожно маг.а, что не приводит к большим механическим напряжениям в материале чувствительного элемента; внутренний стакан 6 (фиг. 2) манометра магнитно "подвешен" (находится в магнитной ловушке) внутри чувствительного элемента без механического контакта оболочек 9 и 10, что исклю-, чает потери энергии упругой деформации оболочки 3 на механическое трение при передаче крутящего момента на регистрирующее устройство 4; измерение быстро меняющихся параметров давления проводят с прецизионной точностью, так как оболочка 6 обладает малым моментом инерции (оболочка 6 выполнена электролитическим методом, ее толщина составляет 25-50 мкм), с одной стороны, и регистрирующее устройство 4 выполнено в виде оптической системы (тонкое зеркальце с риской на конце оси регистрирующего устройства, на .которое со стороны защитного стекла манометра подается узкий пучок света, например лазерный луч) вместо стрелки, которая обладает относительно большим моментом инерции, с другой стороны; широко используют унификацию деталей и узлов манометра при его изготовлении, поскольку в предлагаемой конструкции все детали взаимозаменяемые за исключением герметиэирующей упругой оболочки 3 (фиг. 1).

Упругая оболочка определяет конкретный диапазон измеряемых давлений, а ее жесткость задается специально.

j)55883

Puz. 7

Составитель А. Соколовский

Редактор И. Чедолуженко Техред С.Мигунова Корректор И. Самборская

Заказ 3129/3"

Тираж 897

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 сьилиал ППП "Патент", >. Ужгород, ул. Проектная, 4