Грузопоршневой манометр

 

ГРУЗОПОРШНЕВЬЙ МАНОМЕТР, содержащий неуплотненный лоршень, расположенный в цилиндре, механизмы нагружения и уравновешивания поршня. систему регулирования давления, выполненную в виде регулирующего дросселя с источниками пневмопитания на входе, к выходу которого подключен ресивер и камера обратной связи, и релейный усилитель, отличающийся тем, что, с цельюповышения производительности за счет сокращения длительности переходного процесса, в него введен трехпозиционный электропневмоклапан, соединенный с источником пнеемопитания и выходом подключенный к ресиверу, и датчик положения поршня, соединенный с мехаi низмом уравновешивания поршня, причем электропневмоклапан электрически (Л связан через релейный усилитель с датчиком положения поршня.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)4 G 01 L 7/ l6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3716228/24-10 (22) 13. 0 l . 84 (46) 30.07.85. Бюл. Ф 28 (72) Ю.Л.Иванов и Б.П.Родин (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени. механический институт (53) 531.787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 540174, кл. С 01 L 7/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 974 165, кл. G 01 L 7/16, 1982 (прототип). (54)(57) ГРУЗОПОРШНЕВЫЙ МАНОМЕТР, содержащий неуплотненный поршень, расположенный в цилиндре, механизмы нагружения и уравновешивания поршня, „„Я0„„1170296 систему регулирования давления, выполненную в виде регулирующего дросселя с источниками пневмопитания на входе, к выходу которого подключен ресивер и камера обратной связи, и релейный усилитель, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения длительности переходного процесса, в него введен трехпозиционный электронневмоклапан, соединенный с источником пневмопитания и выходом подключенный к ресиверу, и датчик положения поршня, соединенный с механизмом уравновешивания поршня, при- Я чем электропневмоклапан электрически связан через релейный усилитель с датчиком положения поршня.

С"

1 1170

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к грузопоршневым приборам для автоматического воспроизведения абсолютного давлений, и может быть применено при построении образцовых автоматических грузопоршйевых приборов.

Известны поршневые манометры, содержащие грузопоршневую колонку, механизмы нагружения и уравновешивания,10 а также регулирующий дроссель, образованный канавкой на поршне и отверстием в стенке цилиндра, камеру обратной связи, представляющую собой в цилиндре, замкнутую уступом порш- 15 ня, и ресивер, подсоединенный каналом к камере обратной связи (1 .

Недостатком этого устройства является то, что в переходном процессе установления давления наблюдает- 20 ся колебательность поршня регулирующей колонки (или системы поршни— жидкость), что приводит к увеличению времени переходного процесса по сравнению с теоретическим, т.е. к 25 снижению его производительности.

296

Цель изобретения — повышение производительности за счет сокращения длительности переходного процесса.

Указанная цель достигается тем, что в грузопоршневой манометр, содержащий неуплотнительный поршень, расположенный в цилиндре, механизмы нагружения и уравновешивания поршня, систему регулирования давления, выполненную в виде регулирующего дрос1 селя с источниками пневмопитания приведена принципигрузопоршневого манометра. на выходе, к выходу которого подключены ресивер и камера обратной связи, и рЕлейный усилитель, введен трехпозиционный электропневмоклапан, соединенный с источником пневмопитания и выходом подключенный к ресиверу и, датчик положения поршня, соединенный с механизмом уравновешивания поршня, причем электропневмоклапан электрически связан через релейный усилитель с датчиком положения поршня.

На чертеже альная схема

Наиболее близким к данному является грузопоршневой манометр, содержащий неуплотненный поршень, ра.положенный в цилиндре, механизмы нагружения и уравновешивания поршня, систему регулирования давления, выполненную в виде регулирующего дросселя с источниками пневмопитания на входе, к выходу которого под- З5 ключен ресивер и камера обратной связи, и электромагнит, установленный по оси поршня со стороны грузовой платформы с возможностью контакта штока электромагнита с грузовой платформой в переходном режиме, причем ресивер через датчик давления и элемент сравнения связан с релейным усилителем силового электромагнита (2 .

Недостаток устройства заключается в том, что минимальное время переходного процесса определяется в ос- новном проводимостью регулирующего дросселя, которая ограничена конст-, руктивными факторами: диаметром поршня, глубиной канавки на нем, диаметром каналов в цилиндре и т.п., которые не могут быть больше допустимых, исходя из условий прочности, жесткости и ненадежности работы ко-, лонки.

Манометр содержит регулирующую колонку, в состав которой входит неуплотненный поршень 1, размещенный в цилиндре 2, жестко закрепленном на основании прибора. Г рузовая платформа 3 с грузами 4 соединена с поршнем 1 и входит в состав механизма нагружения. В полости цилиндра

2 уступами поршня 1 образованы камеры обратной связи A и опорного давления Б, Уравновешивание веса поршня 1 с платформой нагружения 3 осуществляется рычажным механизмом уравновешивания 5. Система рагулирования давления включает в себя, регулирующий дроссель, который образован проточками 6 и 7 с каналами пневмопитания в стенке цилиндра 2, канавкой 8 на поршне 1 и выходным отверстием цилиндра 2; камеру обратной связи А и ресивер iO. Выходное отверстие 9 регулирующего дросселя каналами соединено с ресивером IO и камерой обратной связи А. К свободному концу коромысла уравновешивающего механизма 5 пркреплен якорь положения 11, выходной сигнал котого через релейный усилитель 12 поступает на трехпозиционный электропневмоклапан 13. Пневмоходы электропневмоклапана 13 соединены с источником пнев1170236 мопитания Р и вакуума Р

П 6 а пневмовыход — с ресивером 10.

Устройство работает слсдующим образом.

Перед началом работы на прибор подается пневмо- и электропитание.

При воспроизведении заданного значения давления на платформу 3 с механизмом нагружения накладывается некоторый груз 4, под действием кото 10 рого поршень 1 опускается в крайнее нижнее положение, а рычаг уравновешивающего механизма 5 поворачивается на максимальный угол против часовой стрелки. Открывается канал дав- 15 ления питания, и через регулирующий дроссель начинается заполнение ресивера, а на выходе датчика положения

11 появляется сигнал, который через релейный усилитель 12 открывает элек- 20 тропневмоклапан 13, соединяя магистраль давления Рп с ресивером 10.

Следовательно, параллельно процессу заполнения ресивера через регулирующий дроссель происходит его запол- 25 нение непосредственно из магистрали питания через электропневмоклапаны 13.

Проходные сечения электропневмоклапана 13 могут быть выбраны в зависимости от требуемого времени заполнения gp ресивера, что позволяет обеспечивать ускорение процесса заполнения ресивера и тем самым уменьшить время переходного процесса всего прибора в целом.

По каналам сжатый воздух поступает в камеру обратной связи А, давление в ней повышается, в момент воз- растания давления до давления равновесия поршень 1 начинает движение 40 вверх к положению равновесия. Рычаг уравновешивающего механизма 5 пово-. рачивается, и напряжение, снимаемое с датчика положения 11, уменьшается. Настройка релейного усилителя 12 может быть осуществлена таким образом, что при сигнале с выхода датчика 1, соответствующем, например, половине максимального хода поршня

1, ре.- йный усилитель отключается и снимает напряжение с обмоток электропневмоклапана, шток которого возвращается в исходное положение, соответствующее его закрытию. Тем самым заполнение ресивера через электропневмоклапан прекращается и остается обычный канал системы регулирования давления.

Аналогичные процессы происходят в приборе при переходе от большего значения давления к меньшему. В этом случае при снятии груза 4 поршень 1 поднимается и открывает канал сброса в вакуум. Одновременно рычаг механизма 5 поворачивается по часовой стрелке и сигнал, снимаемый с датчика положения, меняет знак, что приводит к появлению на выходе релейного усилителя напряжения другого знака. Электропневмоклапан перемещает свой шток в другое положение, соединяя ресивер с магистралью вакуума. Процесс сброса давления ускоряется, и в момент, когда давление в камере Л будет близко заданному значению, поршень начинает двигаться вниз к положению равновесия. При перемещении поршня на половину максимального хода срабатывает релейный усилитель 12, снимая питание с электропневмоклапана 13, который, возвращаая шток в исходное положение, отключает ресивер от ма"истрали вакуума.

Таким образом, использование гру" зопоршневого манометра позволит сократить время переходного процесса и повысить производительность прибора.

1170296

Составитель В.Казаков

Редактор О.Колесникова Техред C. ."IäöæHé Корректор А.Тяско

Заказ 4696/38 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4