Грузопоршневой манометр абсолютного давления

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к грузопоршневым приборам для воспроизведения и измерения давления и может быть применено при построении автоматических образцовых грузопоршневых приборов контроля и регулирования давления воздуха, используемых в метрологии для поверки чувствительных элементов давления. Изобретение позволя f ет повысить производительность путем повышения быстродействия задания давления за счет уменьшения расхода воздуха. Грузопоршневой манометр содержит неуплотненный поршень 1. расположенный в цилиндре 2, механизмы нагружения и уравновешивания поршня 1, систему регулирования давления. Система регулирования давления образована регулирующим дросселем с выходным отверстием 11 и камерой А обратной связи, сообщаемой с ресивером 12. При этом выходное отверстие 11 соединено с входом пневмоклапана 13, выход которого соединен с камерой А обратной связи. Наличие пневмоклапана 13 в системе регулирования давления позволяет отключать камеру А обратной связи и ресивер 12 от регулирующего дросселя при замене грузов 4 на поршне 1. При этом новое значение давления создается в ресивере 12 не от нуля, а от предыдущего, ранее задаваемого значения давления. 1 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 1 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНГ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11

13 (61) 1076784 (21) 4645785/10 (22) 01,02,89 (46) 23.01,91. Бюл. N 3 (71) Ленинградский механический институт им. Маршала Советского Союза Д.Ф.Устинова (72) А.С. Ряшев, Э.И, Спиридонов, П.П, Степанов и В,А. Туровский (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11007766778844,, кKiлt, G 01 1 7/16, 1983, (54) ГРУЗОПОРШНЕВОИ МАНОМЕТР АБСОЛЮТНОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к груэопоршневым приборам для воспроизведения и измерения давления и может быть применено при построении автоматических образцовых грузопоршневых приборов контроля и регулирования давления воздуха, используемых в метрологии для поверки чувствительных элементов давления. Изобретение позволя„„53J ÄÄ 1622786 А2 ет повысить производительность путем повышения быстродействия задания давления за счет уменьшения расхода воздуха.

Грузопоршневой манометр содержит неуплотненный поршень 1, расположенный в цилиндре 2, механизмы нагружения и уравновешивания поршня 1, систему регулирования давления, Система регулирования давления образована регулирующим дросселем с выходным отверстием 11 и камерой А обратной связи, сообщаемой с ресивером 12. При этом выходное отверстие

11 соединено с входом пневмоклапана 13, выход которого соединен с камерой А обратной связи. Наличие пневмоклапана 13 в системе регулирования давления позволяет отключать камеру А обратной связи и pecusep 12 от регулирующего дросселя при замене грузов 4 на поршне 1. При этом новое значение давления создается в ресивере 12 не от нуля, а от предыдущего, ранее задаваемого значения давления. 1 ил.

1622786

Изобретение относится к измерительной технике. а именно к грузопоршневым приборам для воспроизведения и измерения давления, может быть использовано в метрологии для поверки чувствительных элементов давления и является усовершенствованием известного грузопоршневого манометра по авт.св. N. 1076784.

Целью изобретения является повышение производительности путем увеличения быстродействия задания давления за счет уменьшения расхода воздуха.

На чертеже приведена принципиальная схема r руэопоршневого манометра.

Грузопоршневой маномер состоит из грузопоршнееой колонки, в состав которой входит двойной дифференциальный неуплотненнь и поршень 1, размещенный е 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 2 уступами поршня 1 образована измерительная камера А, которая является камерой обратной связи, и камера

Б опорного давления. B состав системы регулирования давления входят регулируемый дроссель, образованный каналами 6 и

7 вакуума и давления питания 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. Причем выходное отверстие 11 регулирующего дросселя соединено с входом пневмоклапана 13, выход которого трубопроводом 14 и каналом е стенке цилиндра 2 соединен с камерой А обратной связи, а последняя — с ресивером 12. Ниже проточки 9, связанной с каналом 7 давления питания P„15, идентичная проточке вакуума, с отверстием

16. соединенным трубопроводом 17 с магистралью вакуума Р, Третья проточка 15 расположена с противоположной стороны от проточки 9 давления питания так, что расстояние между ними больше или равно разности расстояний между смежными кромками проточек давления питания и вакуума и ширины канавки на поршне. Такое расположение дополнительной проточки 15 относительно проточки 9 давления обеспечивает идентичность потоков воздуха, направленных встречно в установившемся режиме, через щелевые дроссели (кольцевые зазоры между поршнем и цилиндром) на участках: проточка 9 — канавка 10, канавка 10 — проточка 8 и проточка 9 — проточка

15. Противоположные потоки воздуха через указанные дроссели вызывают вертикальные составляющие сил трения, направлен5

55 ные встречно и примерно равные друг другу, Для смазки шлифов поршневой пары служит масло, поступающее в смазочные канавки из масленок 18 и 19, причем масленка 18 соединена с атмосферой, а в мас ленке 19 создается подпор с давлением Р,.

Прибор работает следующим образом.

Перед началом работы е камере Б создается давление Рол = 0,1 Па. Такое же значение давления устанавливается в камере А обратной связи и ресивере 12 благодаря наличию е приборе системы автоматического регулирования давления.

При установке на платформу 3 груза 4, пропорционального воспроизводимому значению давления, поршень 1 опускается и соединяет канал 7 питания через проточку

9, канавку 10 на поршне 1, выходное отверстие 11, открытый пневмоклапан 13 и трубопровод 14 с камерой А обратной связи и ресиеером 12, По мере еозрас1ания давления в камере обратной связи А и ресивере

12 и приближения его значения к равновесному поршень 1 начинает подниматься, перекрывая своим телом проточки 9 с каналом

7 в стенке цилиндра 2, По окончании переходного процесса регулирую ций дроссель полностью закрывается, т.е. отсекаются источник давления питания и вакуума от камеры А и ресиеера 12, в которых сохраняется и поддерживается требуемое знз- ение давления.

При задании следующего значения давления закрывается пневмоклапан 13 путем подачи соответствующего управляющего воздействия. Далее снимается груз с платформы 3, При этом поршень 1 поднимается вверх, сообщая вакуум-насос с выходным отверстием 11. Нс так как пневмоклапан 13 закрыт, то ранее задаваемое давление воздуха полностью сохраняется в камере А обратной связи и ресиеере 12. После этого на платформу 3 устанавливается груз 4, пропорциональный новому задаваемому значению давления, и открывается пневмоклапан

13. При этом начинается процесс регулирования е камере А обратной связи и ресиеере

12 относительно ранее задаваемого значения давления. В зависимости от того, какое значение давления задается: большее или меньшее, по сравнению с предшествующим, поршень 1 либо опускается вниз, сообщая проточку 9 с канавкой 10, либо остается в верхнем положении, совмещая проточку 8 с канавкой 10, Далее регулирование и поддержание давления в камере А и ресивере

12 осуществляются в обычном порядке.

В установившемся режиме стабилизации давления уравновешиваются потоки воздуха через зазоры между поршнем 1 и

1622786 цилиндром 2 от источника давления — проточки 9, к источнику вакуума -- проточке 8, и от г роточки 9 к проточке 15. Равнодействующая сил трения, приложенных к поршню 1 со стороны этих идентичных потоков, прак- 5 тически равна нулю.

В предложенном устройстве существенно уменьшен расход воздуха. сокращено время задания давления. При этом вследствие того, что задание различных 10 значений давления осуществляется не от нулевого значения, а от величины давления, п редшествующего задаваемому, значител ьно уменьшается температурное возмущение, возникающее вследствие сжатия или 15 разрежения воздуха в замкнутом объеме.

Соответственно уменьшается время регулирования и стабилизации давления, обусловленное температурным возмущением, а также уменьшается время запслнения реси- 20 вера воздухом до необходимой величины давления. Все перечисленное позволило значительно повысить производительность прибора, Так, время эаданчя давления сокращается порядка до 30 — 45 с в отличие от 60 — 25

100 с в сравнении с известным манометром.

Таким образом, технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении производительности прибора путем уменьшения не менее чем в два раза времени задания давления. Кроме того, использование предлагаемого изобретения позволяет расширить область применения грузопоршневых манометров и использовать их для автоматизированной поверки чувствительных элементов давления, для которых недопустимо сбрасывание воздуха в процессе воспроизведения различных значений давления, Формула изобретения

Грузопоршневой манометр абсолютного давления по авт,св. М 1076784, о т л ич а ю шийся тем. что, с целью повышения производительности путем увеличения быстродействия за счет уменьшения расхода воздуха, в нем система регулиросания давления снабжена управляемым пневмоклапаном, вход которого соединен с отверстием, выполненным в стенке цилиндра, а выход соединен каналом с камерой обратной связи.

Составитель Е.Швая

Техред M.Ìoðãåíòàë

Редактор Л,Гратилло

Корректор М.Самборская

Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 107 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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