Дифференциальный микроманометр
Изобретение относится к измерению малых перепадов давлений и скоростей движения газа и позволяет повысить точность показаний и чувствительности U-образных жидкостных микроманометров для измерения перепадов давлений порядка 10<SP POS="POST">-4</SP> мм вод.ст. Предлагаемый микроманометр содержит два сосуда 1 и соединяющую их нижние части горизонтальную индикаторную трубку, имеющую мерные участки 3, частично заполненные смачивающей жидкостью 7, мениском которой образована в трубке газовая полость 8, расположенная по обе стороны от перекрывающей нижнюю часть проходного сечения трубки поперечной перегородки 11. Регистрация измеряемого перепада давлений производится по перемещению газовой полости 8, имеющей длину, превышающую диапазон ее перемещений, и площадь поперечного сечения, значительно меньшую площади зеркала жидкости 7 в сосудах 1. Новым в данном микроманометре является установка в трубке на участке, занимаемом газовой полостью, перегородки 11, перекрывающей нижнюю часть проходного сечения мерных участков 3 трубки, что позволяет, исключив перетекание жидкости под газовой полостью 8, применять индикаторные трубки с внутренним диаметром, превышающим максимально возможную высоту мениска. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
<я)э G 011 7/18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
15 z
11. 13 12
7 14
7 g 15 10 ЩЗ У Р 2.1
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4103123/24-10 (22) 18.08.86 (46) 15.12,90. Бюл. М 46 (72) А.И, Боюшинин (53) 531.787(088,8) (56) Авторское свидетельства ГДР
f4 2233337700, кл. G 01 (7/18, 1959.
Авторское свидетельство СССР
М 133419, кл. 6 01 L 7/18, 1986. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МИКРОМАНОМЕТР (57) Изобретение относится к измерению малых перепадов давлений и скоростей двиисения газа и позволяет повысить точность показаний и чувствительности U-образных жидкостных микроманометров для измерения перепадов давлений порядка 10 мм. вод. ст. Предлагаемый макроманометр содержитдва сосуда 1 и соединяющую их нижние части горизонтальную индикаторную трубку, имеющую мерные участки 3, частич,и>5U ио 1613887 А1 но заполненные смачивающей жидкостью
7, мениском которой образована в трубке газовая полость 8, расположенная по обе стороны от перекрывающей нижнюю часть проходного сечения трубки поперечной перегородки 11. Регистрация измеряемого перепада давлений производится по перемещению газовой полости 8, имеющей длину, превышающую диапазон ее перемещений, и площадь поперечного сечения, значительно меньшую площади зеркала жидкости 7 в сосудах 1, Новым в данном микроманометре является установка в трубке на участке, занимаемом газовой полостью, перегородки 1, перекрывающей нижнюю часть проходного сечения мерных участков 3 трубки, что позволяет, исключив перетекание жидкости под газовой полостью 8, применять индикаторные трубки с внутренним диаметром, превышающим максимально возможную высоту мениска.
2 ил.
1613887
30
40
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения малых перепадов давления и скоростей движения газа, Цель изобретения — повышение точности и надежности показаний микроманометров с регистрацией перепада давлений по перемещению газовой полости в заполненной жидкостью горизонтально расположенной индикаторной трубке, На фиг. 1 схематически показан жидкостный тракт микроманометра, вертикальный разрез, по продольной оси индикаторной трубки при компоновке ее элементрв вдоль одной линии; на фиг. 2— компактная компоновка микроманометра, вид сверху, Микроманометр состоит из двух сосудов 1, сообщающихся между собой через патрубки 2 и индикаторную трубку, выполненную в виде двух горизонтально расположенных прямолинейных прозрачных мерных. участков 3 постоянного диаметра по длине, герметично соединенных с патрубками 2 при помощи уплотнительных 2 муфт 4 и между собой — при помощи муфты
5 и уплотнительных втулок 6. Сосуды 1 и индикаторная трубка частично заполнены рабочей жидкостью 7, мениском которой образована в трубке газовая полость 8, ограниченная торцовыми стенками мениска 9 с кромками и поверхностью слоя жидкости
10, так как мерные участки 3 выполняются с внутренним диаметром, превышающим .максимально возможную высоту мениска для данных жидкостей и материала трубки (например, для этилового. спирта и диэтилового эфира в стеклянной трубке газовая полость на слое жидкости приемлемой .толщины образуется при внутренних диаметрах трубки 6-10 мм).
Муфта 5 снабжена поперечной перегородкой 11, разделяющей слой жидкости 10, и штуцером 12 с заглушкой 13, используемыми при заправке микроманометра 4 жидкостью, Высота перегородки 11 и потолочной поверхности в муфте 5 выбираются из условия исключения образования между ними жидкостной пробки при заправке микроманометра и перетекания жидкости через перегородку при перемещении менисков 9, для чего высота просвета между перегородкой и потолочной поверхностью муфты 5 должна быть больше максимально возможной высоты мениска для данной 5 жидкости и материала муфты, а верхние кромки перегородки 11 должны быть выше кромок менисков над ней.
Сосуды 1 снабжены кранами 14 для заправки жидкостью и пневмовводами 15 для подачи к жидкости измеряемого перепада давлений. Соединение сосудов 1 с мерными участками 3 через патрубки 2 выполнено в виде гидравлического затвора для сохранения объема газовой полости 8 при возможных наклонах микроманометра и забросах перепада давлений.
В показанном на фиг. 2 варианте компоновки основных элементов микроманометра сосуды 1 образованы делением цилиндрической емкости пополам вертикальной1 диаметральной перегородкой 15, а мерные участки 3 расположены рядом параллельно один другому для упрощения регистрации малых перемещений кромок мениска 9 по расстоянию между ними.
Заправка микроманометра рабочей жидкостью производится, например, путем заполнения индикаторной трубки жидкосттью с избытком (без газовой полости) с последующим сливом части жидкости через кран 14 при открытом штуцере 12 до установки кромок мениска 9 в исходном положении, При выполнении замеров перепада давлений штуцер 12 закрыт . Устройство работает следующим образом.
Под действием измеряемого перепада давлений (Р > — Рр) происходит перемещение жидкости между сосудами 1 и соединенными с ними мерными патрубками 3 до возникновения разности уровней в сосудах 1 и
2 Л Р, уравновешивающей этот перепад давлений. Изменение количества жидкости в мерных патрубках приводит к смещению кромок мениска 9 от исходного положения
h, t, которое является мерой действующего перепада давлений.
Для обеспечения линейной связи между
Ah и Ж длина газовой полости 8 выбирается из условия наличия горизонтальной образующей у поверхности слоя жидкости 10 с обеих сторон перегородки 11 при крайних положениях газовой полости в трубке. В этом случае смещение кромок мениска 9 происходит при неизменной толщине слоя жидкости 10, так как является константой высота торцовых стенок мениска, определяющаяся соотношением между удельным весом жидкости, коэффициентом поверхностного натяжения и степенью смачиваемости, а образующая внутренней поверхности мерных патрубков прямолинейна и горизонтальна, Поэтому выполняется следующее соотношение: (Р1 Р Al Рщ
2у Гс где (Р— Рг) — измеряемый перепад давлений (мм вод.ст.);
1613887
Составитель M,Æóêîý
Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор И.Муска
Редактор С,Лисина
Заказ 3887 Тираж 466 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 у- удельный вес рабочей жидкости (г(смз);
ЬЬ вЂ” изменение уровня рабочей жидкости в сосудах (мм);
b,! — величина смещения кромок мениска 9 (мм);
Ем/Ес- отношение площади поперечного сечения внутренней полости сосудов 1 к площади поперечного сечения газовой полости 8.
Знак ревенства относится к значениям (Р1 — Р2), при которых силой трения, препятствующей перемещению менисков, можно пренебречь. Минимальное значение (P>—
Рр), при котором возможна регистрация
Ah (т.е. чувствительность микроманометра), возрастает при увеличении внутреннего диаметра индикаторной трубки, так как величина силы трения пропорциональна периметру перемещающейся части мениска, а движущая сила пропорциональна площади проекции мениска на поперечное сечение трубки, Формула изобретения
Дифференциальный. микроманометр, 5 содержащий два сосуда, заполненные рабочей жидкостью, нижние части которых соединены индикаторной трубкой из прозрачного смачиваемого рабочей жидкостью материала, и газовый пузырек, мениск кото10 рого сформирован в индикаторной трубке, отличающийся тем, что, с цельЮ повышения точности и надежности, в него введена поперечная перегородка, установленная в индикаторной трубке на высоте, 15 превышающей высоту кромок мениска, при этом газовый пузырек расположен над перегородкой и по обе стороны от нее, а внутренний диаметр индикаторной трубки и высота проходного сечения над перегород20 кой превышают максимальную высоту мениска рабочей жидкости,
