Измеритель давления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 588477

Союз Соеетскнк

Соцналнстнческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.12.75 (21) 2303516/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания 10.02.78 (51) М. Кл.з G 01Ь 7/06

G 01L 7/02

G 01L 13/02

Государственный комнтет

Совета Министров СССР по ленам изобретений н открытей (53) УДК 531.787.11 (088.8) (72) Авторы изобретения В. Е. Карпуша, Г. И. Полухин, М. С. Стернзат и В. А. Цвелик (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники.

Устройство может быть использовано для измерения абсолютного давления, разности давлений и т. п.

Известны измерители давления, содержащие чувствительный элемент, рейтерный механизм с поводком и приводом, нуль-орган для определения равенства действующих усилий и отсчетное устройство для определения положения груза рейтерного механизма в момент равенства измеряемого усилия и усилия, созданного рейтерным механизмом (1).

Однако указанные измерители давления имеют существенный недостаток: при наложении диапазонного груза (или его снятии) рейтерный груз необходимо переместить в противоположное занимаемому крайнее положение (если измеряемый параметр плавно изменяется) и только после этого можно продолжать измерения, т. е. известные измерители давления с диапазонными грузами не обеспечивают непрерывности измерений во времени и, следовательно, время, необходимое для проведения всего цикла измерений в заданных пределах, увеличивается, если эти пределы превышают пределы диапазона измерения с одним и тем же диапазонным грузом.

Точность измерения тем выше (при прочих равных условиях), чем меньше разность усилий, создаваемых перемещением рейтерного груза, т. е. увеличение количества поддиапазонов способствует повышению точности из5 мерения. Но существующие многодиапазонные измерители давления приводят к снижению полезного времени на 50% по сравнению с однодиапазонными.

Целью изобретения является повышение

10 точности и ускорение процесса измерения.

Для этого предлагаемый измеритель давления снабжен дополнительным рейтерным механизмом с поводком и приводом и механизмом наложения рейтерных грузов, причем

15 поводки обоих рейтерных механизмов установлены с возможностью перемещения в противоположных направлениях и механизм наложения рейтерных грузов кинематически связан с рейтерным механизмом.

20 На чертеже представлена кинематическая схема предлагаемого измерителя давлений.

Измеритель давления содержит рейтерные грузы 1 и 2, расположенные в прорезях поводков кареток 3 и 4, коорые приводятся в посту25 нательное движение ходовыми винтами 5 и 6, при этом направление движения кареток противоположно друг другу.

В показанном на чертеже положении рейтерный груз 2 находится на направляющих 7

30 измерительного плеча рычага силового ком888477

65 пенсатора, а рейтерный груз 1 поднят над направляющими 8 рычага и находится. на опоре 9. Опоры 9 и 10 расположены выше направляющих 7 и 8 и параллельны им. У концов опор расположены по две пары дисков

11 — 14 с прорезями, закрепленных неподвижно на осях 15 и 16, Диски 11 — 14 приводятся в движение рукояткой 17, от которой на оси

15 и 16 через диски 18 — 21 с помощью гибких связей передается вращение. Диски 19 и 20 связаны между собой фрикционно.

Рычаг силового комп енсатора имеет крестообразную упругую опору, состоящую из вертикального подвеса 22 и двух горизонтальных ленточных упругих стержней 23 и 24.

Измеряемое усилие прикладывается к плечу

25 рычага.

На оси 26 рукоятки 17 закреплен кулачковый барабан 27, в зависимости от углового положения которого навешиваются на рычаг диапазонные грузы 28 (их может быть разное количество, на чертеже их четыре) в различной комбинации. Кулачковый барабан состоит из набора профильных кулачков, закрепленных на общей оси, сдвинутых относительно друг друга по углу так, чтобы чередование выступов и впадин по линии контакта со щупами толкателей диапазонных грузов образовало необходимую комбинацию опущенных на рычаг и поднятых с него грузов.

Положение равновесия рычага определяется нуль-органом 29. Ходовые винты 5 и. 6 приводятся в движение двигателем 30 с редуктором.

Для определения положения рейтерных грузов 1 и 2 имеются отсчетные устройства

31 и 32 с непрозрачными шторками 33 и 34.

Открыта шторка отсчетного устройства, связанного с ходовым винтом опущенного груза (механизм управления открыванием и закрыванием шторок на чертеже не показан). Отсчетное устройство выполнено в виде двух цифровых механических счетчиков, соединенных с поводками рейтерных механизмов через передаточный механизм так, что в любом из положений рейтерных грузов сумма пока.заний счетчиков постоянна и равна 10"+, где и — число значащих разрядов счетчика. Измеряемое давление действует на чувствительный элемент 35, например сильфон.

Работает измеритель давления следующим образом.

Если измеряемая сила F, развиваемая сильфоном 35, не равна силе, развиваемой рейтерным и диапазонными 28 грузами, то рычаг силового компенсатора отклоняется от положения равновесия и с нуль-органа 29 поступает сигнал управления на двигатель 30, который перемещает каретки 3 и 4 и соответственно рейтерные грузы в противоположных направлениях.

Если предположить, что сила F больше силы, развиваемой грузами в точке ее приложения, то, так как опущен на рычаг груз 2, двигатель начинает вращаться в таком на5

55 правлении, чтобы каретка 4 перемещалась в сторону увеличения действующего момента груза 2 (т. е. вправо). В это время каретка

3 перемещается в противоположном направлении. Если в пределах перемещения каретки

4 груз 2 окажется в таком положении, при котором наступает равновесие рычага, то двигатель останавливается. Если окажется, что усилие F больше, чем усилие, создаваемое диапазонными грузами и грузом 2 в крайнем левом положении, то, когда ось груза 2 войдет в нижние прорези дисков 14 (а ось груза 1 в этот момент будет находиться в верхних прорезях дисков 11), поворотом рукоятки 17 увеличивают вес диапазонных грузов, при этом груз 2 поднят на опору 10, а груз 1 опущен на направляющие 8 рычага.

Механизм наложения рейтерных грузов соединен с механизмом наложения диапазонных грузов так, чтобы при наложении диапазонного груза опускался тот рейтерный груз, действующее плечо которого меньше, а при съеме диапазонного груза — тот, действующее плечо которого больше.

Направление вращения двигателя изменяется на обратное и каретка 3 движется влево, а каретка 4 — вправо до момента равновесия, При этом направление вращения д вигателя определяется не только направлением отклонения рычага относительно нуль-органа, но и тем, какой рейтерный груз (1 или 2) находится на опоре.

Значение измеряемого давления определяется в момент равновесия по положению рукоятки 17 и показаниям отсчетного устройства, шторка которого открыта.

Градуировка измерителя давления может быть выполнена в единицах измеряемой величины (например, мм рт, ст.), тогда положение рукоятки 17 определяет старший разряд числа отсчета (сотни), а показания отсчетного устройства — младшие разряды (десятки, единицы и т. д.) при условии, что дискретность усилия, создаваемого диапазонными грузами, равна максимальному изменению усилия, создаваемого рейтерным, грузом при переходе из одного крайнего положения в другое, и что это изменение соответствует ста единицам измеряемой величины.

Применение описанного измерителя давления позволит повысить производительность труда в процессе измерений, а его использование в качестве образцового прибора ускорит процесс градуировки проверяемых приборов.

Формула изобретения

Измеритель давления, содержащий чувствительный элемент, рейтерный механизм с поводком и приводом, нуль-орган и отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса измерения, он снабжен дополнитель888477 ным рейтерным механизмом б поводком и приводом и механизмом наложения рейтерных грузов, причем поводки .обоих рейтерных механизмов установлены с возможностью перемещения в противоположных направлениях, и механизм наложения рейтерных грузов кинематически связан с рейтерным механизмом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

6 1. Горлин С. М. и др. Аэромеханические измерения. М., «Наука», 1964, с. 341 — 342.