Измеритель давления
ВСЕссюэмля
6АТЕ11Т. O :.:Лтт
ОП Н
ИЗОБРЕТЕНИЯ
346637
Союз Советскик
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства M
Заявлено 31. I I I.1971 (Мо 1640218/18-10) с присоединением заявки е
Приоритет
Опубликовано 28.VI1.1972. Бюллетень Хо 23
Дата опубликования описания 22ХП1.1972
М. Кл. G Oll 11100
G 011 9/02
Комитет по делам изобретений н открытий прн Спеете Министров
СССР
УДК, 531.787.91(088.8) Авторы изобретения
В. А. Подрешетников и В. Г. Блохин
Заявитель
ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к области измерительной техники.
Известны измерители давления газа, содержащие герметическую камеру, сообщающуюся с источником измеряемого давления, внутри которого размещено ареометрическое тело, подвешенное к коромыслу электрических самобалансирующихся весов, связанных электрической цепью с установленным вне камеры регистрирующим устройством.
Однако известными измерителями невозможно измерять давления жидкостей и газов различного состава, при различной температуре измеряемой среды и при наличии в последней паров воды и других кондснсиру10щихся жидкостей, примесей твердых частиц и
arpecc»IIIII>Ix веществ.
Кроме того, из-за больших размеров извсcTHbIx измерителей нельзя проводить измерения в сосудах малых размеров, например, в газовых, нефтяных и водяных скважинах.
Для повышения точности измерения давления жидкостей или газов с различными составом и температурой при наличии в измеряемой среде примесей паров, жидкостей, твердых частиц и агрессивных веществ и уменьшения размеров в прсдлагасмом измерителе ареометричсское тело снабжено демпфером (электромагнитным или герметичным жидкостным) и подвешено на одном пз концов струны стру1шого преобразователя усилия, а камера снабжена термостатом, заполнена эталонным газом и соединена с измеряемой средой через разделитель сред, например, 5 трубчатый.
На чертеже показана принципиальная схема описываемого измерителя, содержащего корпус 1, внутри которого размещены заполненная эталонным газом камера 2 с подогревателем 8 тсрмостата, арсомстрическое тело 4 с демпфером 5, подвешенное на одном из концов струны струнного преобразователя б усилия, электронный блок 7 возбуждения собственных колебаний струны струнного пре15 oop330BBTcëÿ, электронный блок 8 управления термостатом, сосуд 9 с запасом эталонного газа, разделитель срсд 10 и электромагнитные клапаны 11 и 12, установченные в коммуникациях эталонного газа.
20 Измеритель закреплен на кабеле-тросе И, соединенным с регистрирующим устройством или показывающим прибором 14. Отверстие
15 предназначено для сообщения с измеряемой средой.
25 Принцип действия измерителя основан на использовании зависимости плотности газа от давления. Эта зависимость однозначна, если в процессе измерения текучих сред в камере измерителя поддерживается постоянство со30 става и тсмпсратуры газа.
346617
Измеритель давления работает следующим образом. Измеритель вводят на кабеле-тросе
13 в измеряемую среду (например в скважину) при закрытых клапанах 11 и 12. Затем открывают клапан 12 и заполняют камеру 2 до давления, несколько превышающего измеряемое, после чего открывают клапан 11 и закрывают клапан 12. Благодаря наличию разделителя сред 10 измеряемая среда не проникает в камеру 2 через отверстие 15, и давление в камере 2 уравновешивается с измеряемым. С помощью подогревателя 8 эталонный газ нагревается до температуры термостатирования.
Эталонный газ, окружающий ареометрическое тело 4, оказывает на него выталкивающее воздействие, которое вычитается из веса ареометрического тела 4 с демпфером 5, что приводит к изменению собственной частоты механических колебаний струны струнного преобразователя б.
Частотный электрический сигнал, соответствующий частоте колебаний струны, по кабелю 18 поступает из электронного блока 7 в регистрирующее устройство 14.
Частота выходного сигнала связана с измеряемым давлением зависимостью: а погрешность измерителя определяется выражением:
AT
Т 2Af (2) AT+ у
1+За Т— с т где М вЂ” масса ареометрического тела;
g — ускорение силы тяжести; а„а, — коэффициенты линейного расшиния материала струны и ареометрического тела;
1 — длина струны; р — плотность материала струны;
S — сечение струны;
ЛР— — относительная погрешность измеP рения давления;
AT — — относительная погрешность термот статирования;
Af — — относительная погрешность измеf рения частоты;
К вЂ” постоянный коэффициент;
V — объем ареометрического тела;
P — измеряемое давление;
z — коэффициент сжимаемости эталонного газа, в данных условиях являющийся функцией измеряемого давления.
40 Предмет изобретения
Измеритель давления, содержащий камеру с ареометрическим телом, например, полым шаром, и регистрирующее устройство, отличи45 юи ийся тем, что, с целью повышения точности измерения давления жидкостей или газов с различными составом и температурой, ареометрическое тело снабжено демпфером и подвешено на одном из концов струны струнного
50 преобразователя, а камера снабжена термостатом, заполнена эталонным газом и соединена с измеряемой средой через разделитель сред, например, трубчатый.
Погрешность измерителя находится подстановкой значений параметров, входящих в выражение (2). При известности значения g величина погрешности измерителя имеет вели20 чину порядка 0,005%.
Если ускорение силы тяжести неизвестно, измеряемое давление находится с учетом независимого измерения атмосферного давления в точке измерения. При этом погрешность
25 измерения давления текучей среды имеет величину порядка 0,02%.
Благодаря устройству чувствительного элемента измерителя (ареометрического тела с демпфером и струнным преобразователем) его
30 можно установить отвесно под действием силы тяжести, Это исключает необходимость слежения за ориентацией измерителя в пространстве.
Чувствительный элемент, использованный в
35 измерителе давления, может быть применен также в измерителях плотности газов различного состава, в измерителях уровня, расходомерах обтекания и так далее.
346617
13Составитель Л. Никиточкииа
Техред Л. Богданова
Корректор Е. Миронова
Редактор С. Хейфиц
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2486/9 Изд. № 1067 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5
