Грузопоршневой манометр абсолютного давления
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к гурзопоршневым приборам для воспроизведения и измерения абсолютного давления. Цель изобретения - повышение точности измерения давления путем уменьшения систематической погрешности. Двойной дифференциальный неуплотненный поршень 1 размещен в цилиндре 2. С поршнем 1 жестко связана платформа 3 нагружения с грузами 4, уравновешанная рычажным механизмом 5. В полости цилиндра образована измерительная камера обратной связи А и камера опорного давления Б. Грузопоршневой манометр содержит систему регулирования давления. Система регулирования давления выполнена в виде четырех кольцевых проточек 8, 9, 13, 15 и двух канавок на поршне, образующих путем их соединения два последовательно включенных регулирующих дросселя. Пятая кольцевая проточка 16 используется для компенсации силы неуравновешанности поршня. Система регулирования давления соединяет камеру обратной связи А и ресивер 12 с источниками высокого и низкого давлений. Расстояние между смежными кромками проточек 9 и 13 больше или равно разности расстояния между смежными кромками проточек 8 и 9 и шириной канавки 10 на поршне. В цилиндре 2 выполнены два выходных отверстия: основное 11 и дополнительное 17. Расстояние между проточками 13 и 15 равно расстоянию между проточками 8 и 9, а расстояние между смежными кромками проточек 15 и 16 равно расстоянию между смежными кромками проточек 9 и 13. В камерах А,Б и ресивере 12 создается давление. При установке груза 4 поршень 1 опускается. Полость Г через отверстие 17 соединяется с полостью А и ресивером 12. Поршень 1 начинает подниматься, перекрывая каналы 7 и 19. По окончании переходного процесса регулирующие дроссели закрываются. Источники давления и вакуума отсекаются от камеры А и ресивера 12. Поршень 1 принимает равновесное положение, отличное от исходного. Уравновешивающий рычажный механизм 5 занимает одно из положений угла α. За счет двойного последовательного дросселирования длина дросселирующих участков уменьшается, что приводит к уменьшению статической ошибки в установившемся режиме задания давления. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 G 01 L 7 16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГККТ СССР
3 4 F м () В д Ы 3
ПАТЕ . ТК3 1;.Ч;. ., AH
Е, 6 .(%3
Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4291044/24-10 (22) 12.05 ° 87 (46) 07.05.89. Бюл. № 17 (71) Ленинградский механический институт им. Маршала Советского
Союза Устинова Д.Ф. (72) А.С. Ряшев, 3.И. Спиридонов и В.А. Туровский (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 540174, кл. С 01 1 7/16, 1976.
Авторское свидетельство СССР № 1076784, кл. G Ol L 7/16, 1983. (54) ГРУЗОПОРПНЕВОИ,МАНОМЕТР АБСОЛЮТНОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к грузопоршневым приборам для воспроизведения и измерения абсолютного давления. Цель изобретения — повышение точности измерения давления путем уменьшения систематической погрешности. Двойной дифференциальный неуплотненный поршень 1 размещен в цилиндре 2. С поршнем 1 жестко связана платформа 3 нагружения с гру1 эами 4, уравновешенная рычажным механизмом 5. В полости цилиндра обI I разована измерительная камера обратнои связи А и камера опорного давления Б. Грузопоршневой манометр содержит систему регулирования давления. Система регулирования давления выполнена в виде четырех кольцевых проточек 8,9,13,15 и двух канавок на поршне, образующих путем их соединения два последовательно включенных регулирующих дросселя. Пятая кольцевая проточка 16 используется для компенсации силы неуравновешенности поршня ° Система регулирования давления соединяет камеру обратной связи
А и ресивер 1 2 с источниками высокого и низкого давлений. Расстояние между смежными кромками проточек 9 и 13 больше или равно разности рас" стояния между смежными кромками проточек 8 и 9 и ширины канавки 10 на поршне. В цилиндре 2 выполнены два выходных отверстия: основное 11 и дополнительное 17. Расстояние между
478058 проточками 13 и 15 равно расстоянию между проточками 8 и 9, а расстояние между смежными кромками проточек 15 и 16 равно расстоянию между смежными кромками проточек 9 и 13. В камерах А,Б и ресивере 12 создается давление. При установке груза 4 поршень 1 опускается. Полость Г через отверстие 17 соединяется с полостью
А и ресивером 12. Поршень 1 начинает подниматься, перекрывая каналы
7 — 19. По окончании переходного процесса регулирующие дроссели закрываются. Источники давления и вакуума отсекаются от камеры А и ресивера 12. Поршень 1 принимает равновесное положение, отличное от исходного.
Уравновешивающий. рычажный механизм
5 занимает одно из положений угла o!..
За счет двойного последовательного дросселирования длина дросселирунщих участков уменьшается, что приводит к уменьшению статической ошибки в установившемся режиме задания давления. 1 ил.
Изобретение относится к измеритепьной технике, а именно к грузопоршневым приборам для воспроизведения и измерения абсолютного давления.
Цель изобретения — повышение точности измерения давления путем уменьшения систематической погрешности.
На чертеже приведена принципиальная схема груэопоршневого манометра.
Грузопоршневой манометр состоит из грузопоршневой колонки,в состав которой входит двойной дифференциальный неуплотненный поршень 1, размещенный в цилиндре 2:; С поршнем 1 жестко связана платформа 3 нагружения с грузами 4 ° Поршень 1 и платформа 3 нагружения уравновешены рычажным механизмом 5. В полости цилиндра уступами поршня 1 образованы измерительная камера А, которая является камерой обратной связи, и камера Б опорного давления, В сос5 l0
25 тав системы регулирования давления входят два последовательно включенных регулирующих дросселя, первый из которых образован каналами ваку" ума 6 и давления питания 7 и проточками 8 и 9 в стенке цилиндра 2, канавкой 10 на поршне 1, выходным отверстием 11 в стенке цилиндра 2, камера А обратной связи и ресивер 12, Ниже проточки 9, связанной с каналом 7 давления питания Р„, размещена третья проточка 13 с каналом 14, Расстояние между проточками 9 и 13 больше или равно разности расстояний между смежными кромками проточек давления питания 9 и вакуума 8 и ширины канавки 10 на поршне. Ниже третьей проточки 13 расположены две дополнительные проточки 15 и 16, а на поршне 1 выполнена дополнительная канавка так, что уступ В, образованный двумя канавками, расположен симметрично второй 9 и третьей 13 проточкам, причем расстояние между треть1478058 ей 13 и первой дополнительной 15 проточками равно расстоянию между первой 8 и второй 9 проточками, расстояние между дополнительными проточ5 ками 15 и 16 больше или равно половине р аз нос ти расстояний между смежными кромками проточек 8 и 9 и ширины канавки на поршне 1. Полость Г, образованная дополнительной канавкой на поршне 1, соединена дополнительным выходным отверстием 17 с камерой
А обратной связи, при этом выходное отверстие 11 соединено трубопроводом
18 и каналами 14 и 19 с третьей 13 и первой дополнительной 15 проточками, образующими второй регулирующий дроссель. Вторая дополнительная проточка 16 сообщается каналом 20 и трубопроводом 21 с каналом 6 вакуума. 2о
Для смазки шлифов поршневой пары служит масло, поступаипее в смазочные канавки из масленок 22 и 23, причем масленка 22 соединена с атмосферой, а в масленке 23 создается 25 подпор с давлением Р„.
Манометр работает следуюшим образом.
Перец началом работы в камере
Б создается давление P „ 0,13 Па. 30
Такое же значение давления устанавливается в камере А и ресивере 12 с помощью вакуум-насосов., При установке на платформу 3 груза 4, пропорцио.нального воспроизводимому значению давления, поршень 1 опускается и соединяет одновременно канал 7 через
Верхнюю канавку 10 на поршне 1 с отверстием 11 и канал 19 через проточку 15 с полос-ью Г. Далее через отверстие !7 полость Г соединяется с камерой А обратной связи и ресивером !2. по мере Возрастания давлений в камере А обратной связи и ресивере 12 и приближений его значения к равновесному поршень начинает подниматься, перекрывая одновременно своим телом проточки 9 и 15 с каналами 7 и 19 в стенке цилиндра 2.
По окончании переходного процес50 ся регулирующие дроссели закрываютсяя, т. е. отсекают источник давления питания и вакуума от камеры А и ресивера 12 в которых сохраняется требуемое значение давления. При этом поршень 1 принимает равновесное положение, отличное от исходного. В зависимости от задаваемого давления и давления питания уравновешивающий рычажный механизм 5, поддерживающий поршень 1, наклоняется и занимает одно из положений в пределах угла, определяемого плиной дросселирующих участков, образованных проточками в цилиндре 2 и канавками на поршне 1.
Так как в предлагаемом приборе осуществляется двойное последовательное дросселирование. то длина дросселируюших участков в нем В два раза меньше по сравнению с известным, соответственно. в два раза меньше з аклонение урал нов ешияающего рычажного механизма 5, максимальное значение которого грименительно к известному манометру показано на чертеже углом
Наличие заклонения рычажного механизма 5 от исходного равновесного положения, изображенного на чертеже, обуславливает появление систематической погрешности. тяк как смещается центр тяжест1 Д системы, При этом статическая ошибка поддержания и измерения давления прогорционяльна смещению рычажного механизма 5 от исходного поло Вял, В связ. . с тем„ что заклонение рычажного механизма в двя DB3H меньше, тяк как длина дросселируюших участков уменьшена
В ДВЯ DßÇЯ. HC:Ò-:.ЛС ÂÍÐ ДВОЙНОГО ПОС ледовятельного =росселиро ания воздуха„соответственно., в двя раза меньше статическая ошибка в установившемся режие зяпян--:я давления. Уменьшение системяти-..еской погрешности за счет снижения статической ошибки регулирования, обусловленной отклонением поршня oò исходного рявчовесного положения, обесгечивает повьппение точности:— ðóçîголшневого манометра.
Формула изобретения
Грузо поршневой манометр абсолютного давления, содержаний неуплотненный поршень,. расположенный в пили щре. механизмы нягружения и уоявновешив ения порп.ня. сис тему р е гулиров ания давления. образованную канавкой на поршне и тремя проточками, первой, основной, соепиненной с источником вакуума„ Второй, основной, соединенной с источником питания, и третьей. основной расположенной ниже проточки, сое иненной с источником питания, тяк, что расстояние межСоставитель F..Швая
Редактор В.Петраш Техред М.Дидык
Корректор J1.Ëàòàé
Заказ 2354/41 Тираж 790 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101
5 1478 ду смежными кромками второй и треть-. ей проточек больше или равно разности расстояний между смежными кромками первой и второй проточек и ширины ка5 навки на поршне, основным выходным отверстием и камерой обратной связи, выполненными в цилиндре, и ресивером,, -отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения 10 давления путем уменьшения система" тической погрешности, в нем в цилиндре выполнено дополнительное выходное отверстие и две дополнительные проточки, размещенные ниже третьГ ей основной проточки, а на поршне выполнена дополнительная канавка, при этом расстояние между третьей
058 6 основной и первой дополнительной проточками равно расстоянию между первой и второй основными проточками, расстояние между смежными кромками первой и второй дополнительных проточек равно расстоянию между смежными кромками второй и третьей основных проточек, а полость, образованная дополнительной канавкой на поршне, соединена дополнительным .выходным отверстием с камерой обратной связи, при этом основное выходное отверстие соединено каналами с третьей основной и первой дополнительной проточками, а вторая дополни.тельная проточка сообщена каналом с первой основной проточкой,
