Дифференциальный манометр для газов

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешность и упростить контроль характеристик манометра. Устройство содержит две измерительные камеры 5 и 6, присоединяемые к сосуду 1 через герметичные вялые мембраны 7 и 8. Измеряемая разность давлений подводится в камеры 5 и 6 через штуцеры 11 и 12. Вялые мембраны 7 работают как повторители колебаний мембраны 2, создавая в камерах определенные величины пульсаций давления, воспринимаемые датчиками 13 и 14 йульсаций. Сигнал,на выходе вычитающего устройства 15 пропорционален давлению. При коррекции мультипликативной погрешности электромагнит 17 отключается и ферромагнитный эталонный груз 18 падает на вялую мембрану 8, что вызывает изменение выходного сигнала устройства 15. 1 ил. Ш сл

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

{19) (И) (50 4 .G 01 L 13 02 ъф (1 »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3888949/24-10 (22) 23.04.85 (46) 15.0t.87. Бюл. Ф 2 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) Б.К.Брюханов, Б.К.Григоровский, В.Н.Ерицев, В,В.Жук и В.Г.Завьялов (53) 531.787 (088.8) (56) Бошняк Л.Л. Измерения при теплотехнических исследованиях. Л.: Машиностроение, 1974, с ° 271, рис. 88, Авторское свидетельство СССР

Р 838467, кл. С 01 L 13/02, 1981., (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЯИ МАНОМЕТР ДЛЯ

ГАЗОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешность и упростить контроль характеристик манометра. Устройство содержит две измерительные камегы 5 и 6, присоединяемые к сосуду t через герметичные вялые мембраны 7 H 8. Измеряемая разность давлений подводится в камеры 5 и 6 через штуцеры 11 и 12, Вялые мембраны 7 и, 8 работают как повторители колебаний мембраны 2, создавая в камерах определенные величины пульсаций давления, воспринимаемые датчиками 13 и 14 пульсаций.

Сигнал на выходе вычитающего устройства 15 пропорционален давлению. При коррекции мультипликативной погрешности электромагнит 1? отключается и ферромагнитный эталонный груз 18 падает на вялую мембрану 8, что вызывает изменение выходного сигнала устройства 15, 1 ил.

1283560

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- зовано для измерения малых перепадов давления газов и дистанционной передачи результата измерения в виде элек- 5 трического сигнала.

Целью изобретения является уменьшение погрешности и упрощение контроля характеристик манометра.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит сосуд 1, разделенный мембраной 2 на две части, привод 3, генератор периодических колебаний 4, измерительную камеру 5, дополнительную измерительную камеру

6, присоединяемые к сосуду 1 через герметичные вялые мембраны 7 и 8.

Измеряемая разность давлений j,Є подключается к измерительным камерам 5 и 6 через входы 9 и 10 и акустические фильтры нижних частот 11 и

12. Датчики 13 и 14 пульсаций давления подключены к вычитающему устройству 15, на выходе которого формируется сигнал U Ä,„ = k LPx . Акусти ческий фильтр 16 нижних частот выравнивает статическое давление по обе стороны упругой мембраны 2. Над вялой мембраной 8 дополнительной камеры 6 размещен электромагнит 17 с эталонным ферромагнитным грузом 18 таким образом, что когда груз притянут электромагнитом, вялая мембрана 8 груза 18 не касается.

Устройство работает следующим образом.

Колебания упругой мембраны 2 че- 4g рез привод 3 задаются генератором периодических колебаний 4. При равенстве статических давлений 8 камерах 1, 5 и 6 вялые герметичные мембраны 7 и 8 работают как повторители колебаний мембраны 2 и создают в камерах 5 и 6 равные величины пуль-. саций давления, которые воспринимаются датчиками 13 и 14 пульсаций, та" ким образом, что на выходе вычитающего устройства 15 сигнал П„„„ оказывается равным нулю. При наличии дифференциального давления 4Р„ вЫходной сигнал UzÄ,„= k h Р„ оказывается пропорциональным давлению hP< i В про- 55 цессе эксплуатации дифференциального манометра возможно возникновение мультипликативной погрешности измерения от изменения k.

Коррекция мультипликативной погрешности измерения осуществляется следующим образом. Электромагнит отключается от источника питания. При этом груз под действием силы тяжести

F = m.g, где m — масса груза 18; g— ускорение силы тяжести, падает на вялую герметичную мембрану 8, что эквивалентно некоторому эталонному из1

m я менению давления hP = где S

Эт S площадь мембраны, а следовательно, и

1 изменению выходного сигнала U „

= k(aPx +hP ). Разрядность двух выходных напряжений равна

ЕыХ Ьых 1" т откуда ш 8

В процессе коррекции мультипликативной погрешности измерения при помощи последней расчетной формулы необходимо, чтобы сила тяжести F превосходила по величине инерционную силу:

Рмн щ — X„sin cot =muXщ cosset= виера т1 ин. мдне сов в максимальное значение инерционной силы, действующей со стороны мембраны 8 на груз 18; соответственно частота и амплитуда колебаний мембраны 8.

Таким образом, F > Г„„ эквивалентно 8 > р Х . Частота и колебаний вялой мембраны 8 определяется частотой колебаний упругой мембраны 2, так что для максимального значения Х амплитуды колебаний вялой мембраны генератором 4 можно назначить такую частоту Я ее колебаний, чтобы условие АХ,„ < g было выполнено. После корректировки мультипликативной погрешности измерения дифференциального манометра обмотка электромагнита вновь подключается к источнику питания и груз 18 возвращается в исходное состояние.

1283560

Формула изобретения

Составитель А.Соколовский.Редактор M.Áàíäóðà Техред Л.Сердющова Корректор С.Шекмар

Заказ 7427/37 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно- полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Включение измерительных камер 5 и 6 по дифференциальной схеме позволяет уменьшить воздействие внешних акустических помех на датчики 13 и

14 пульсаций давления — скомпенсировать аддитивную составляющую погрешности измерения. Кроме того, расположение обеих измерительных камер по одну сторону упругой мембраны защищает ее от агрессивных включений в газе подключаемого к входам 9 и 10 дифманометра, что расширяет область применения манометра. Акустические фильтры 11 и 12 препятствуют проникновению пульсаций давления во входные цепи 9 и 10 дифманаметра.

Акустический фильтр 16 выравнивает статическое давление по обе стороны герметичной мембраны 2 и обеспечивает ее симметричную работу.

Предлагаемое устройство позволяет измерять малые перепады давления с высокой чувствительностью и точI . костью, дает возможность осуществлять его метрологическую поверку без отключения от измеряемой величины, просто в осуществлении, имеет павышенную надежность за счет коррекции мультипликативных и компенсации аддитивных составляющих погрешностей измерения, а также за счет исключения системы стабилизации пульсаций давления и защиты упругой мембраны от влияния агрессивных включений в источнике измеряемого сигнала.

Дифференциальный манометр для газов, содержащий корпус с тремя ка" мерами, причем первая камера отделена от второй упругой мембраной, а вторая от третьей — вялой мембраной, при этом упругая мембрана подсоединена к генератору колебаний, а в третьей камере установлены датчик пульсаций давления и подводящий штуцер, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности и упрощения контроля характеристик манометра, он снабжен электромагнитом с ферромагнитным эталонным грузом, вычитающим устройством и дополнительной камерой, отделенной от второй камеры вялой мембраной, с установленными в ней вторым датчиком пульсации давления и вторым штуцером, причем вялая мембрана дополнительной камеры размещена горизонтально и над ней размещен электромагнит с грузом, а датчики пульсаций давления подключены к вычитающему устройству.