Грузопоршневой барометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»>769373 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.11.78 (21) 2684322/18-10 (51) Ч.Кл.э G 01 L 7/16 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государствекиый комитет по делам иэобретекий и открытий (53) УДК 531.787 (088.8) (43) Опубликовано 07.10,80. Бюллете fb. хе 37 (45) Дата опубликования оппсанпя 10.11.80 (72) Автор изобретения

В. Е. Карпуша (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова (54) ГРУЗОПОРИ1НЕВОЙ БАРОМЕТР

Изобретение относится к области измерительной техники, а точнее к измерителям атмосферного давления, и предназначено, преимущественно, для контроля барометров на сети Гидрометслужбы.

Известны грузопоршневые барометры и манометры абсолютного давления, которые относятся к разряду наиболее точных приборов для измерения давления (1).

Однако онп обладают некоторыми эксплуатационными недостатками: затруднена транспортировка таких приборов вв иду большого веса системы создания и измерения вакуума в надпоршневом пространстве; натекает масло на грузоприемное 15 устройство, мала чувствительность транспортируемых приборов ввиду необходимости ограничения размера эффективной площади поршня.

Наиболее близким техническим реше- 20 нием является грузопоршневой барометр, который содержит вертикальную поршневую пару, надпоршневая полость которой сообщена с системой вакуумирования, а к нижней части поршня присоединено грузо- 25 приемное устройство и нуль-индикатор (2).

Целью изобретения является повышение чувствительности при использовании в нестационарных условиях и улучшение эксплуатационных характеристик.

Указанная цель достигается тем, ITQ барометр содержит сильфон с жестким подвижным дном, который совместно с вакуумпрованным корпусом образует герметичную полость, заполненную экпдкой смазкой, в которую введена нижняя часть поршневой пары, а центр дна сильфона соединен с -,рузоприемным устройством 11 нуль-индикатором.

Полости KopII) (:II и спльфона з10гут Оыть соединены между собой через клапан.

На фиг. 1 изображены варианты конструктивнои схемы барометра.

Барометр содержит поршень 1, расположенный внутри герметичной закуумпрованной камеры (корпуса) 2, с приводом 2 лля его вращения (например, магнитной муфтой1, если в этом есть необходимость.

В средней части камеры 2 находится цилиндр 4. К камере 2 герметично прпсо-динен сильфон 5, жесткий центр 6 дна которого соединен с грузоприемнйм устройством (силокомпенсатором) 7 и нуль-пнд икатором 8. Камера 2 соединена с внутренней полостью сильфона 5 через отверстие 9, закрытое клапаном 10.

Барометр работает следующим образом.

При некотором начальном значении атмосферного давления Р, жесткий центр 6

769373 сильфона 5 находится в нулевом положенни и сигнал на выходе нуль-индикатора 8 равен нулю, так как это значение атмосферного давления компенсируется давлением, развиваемым поршнем 1, и некоторым усилием F

Для этого случая можно записать ко

Ро = -„-- -) п $с (1) 10

G где

S„

G ко

S„— давление, создаваемое поршнем; вес поршня; эффективная площадь поршня; начальное значение усилия компенсации; площадь сильфона.

$,— где AF,, — приращение усилия компенсации, соответствующее приращению давления АР;

P „ — текущее атмосферное давление.

Из выражений (1) и (2) можно получить 40 (3) ЛР„-= $, КР.

Очевидно, зная AF>; и Ро, всегда может быть получено значение Р,. Если поршне- 45 вая пара и сильфон изготовлены из материала с близким температурным коэффициентам линейного расширения, то относительная температурная погрешность будет весьма мала. 50

Легко показать, что чувствительность предложенного барометра больше во столь20

При изменении атмосферного давления подвижный центр изменяет свое положение, при этом на выходе нуль-индикатора появляется сигнал, указывающий на увеличение или уменьшение атмосферного давления (Pp выбирается равным среднему значению диапазона измерений).

Предположим, что атмосферное давление стало больше. Изменением F,- приводят сильфон в нулевое положение, при этом будет справедливо равенство:

Р, =Р,- - ЬР = — - - "", (2)

G, F„„-- AF,. ко раз, во сколько раз эффективная площадь сильфона больше эффективной площади поршня.

Попадание масла на грузоприемное устройство невозможно, так как система герметична.

При опускании поршня ниже допустимого уровня растяжением сильфона 5 убирают излишек масла из надпоршневой полости, которое перетекает через отверстие 9. После этого сильфон 5 сжимают, при этом клапан 10 закрывается и поднимается поршень до необходимого уровня.

Технико-экономический эффект изобретения в возможности создания точного безртутного переносного измерителя давления, который проще и дешевле существующего.

Это обеспечивается исключением системы создания и измерения вакуума в надпоршневом пространстве.

Формула изобретения

1. Грузопоршневой барометр, содержащий грузоприемное устройство, нуль-индикатор и поршневую пару, расположенную вертикально и введенную верхней частью в вакуумированный корпус, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствктельности при использовании в нестационарных условиях в него введен сильфон с жестким подвижным дном, который совместно с корпусом образует герметичную полость, заполненную жидкой смазкой, в которую введена, нижняя часть поршневой пары, а центр дна сильфона соединен с грузоприемным устройством и нуль-индикатором.

2. Барометр по п. 1, отл и ч а ю щ;и йс я тем, что полости корпуса и сильфона соединены между собой через клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Хансуваров Х. И Точные приборы для измерения абсолютного давления. М., «Издательство стандартов», 1971, с. 22—

36.

2. Граменицкий В. И. Грузопоршневые измерительные приборы. М., «Издательство стандартов», 1973, с. 72 (прототип).

769373

Фиг. /

Составитель А. Винокуров

Техред О. Павлова

Редактор О. Филиппова

Корректор С. Файн

Тип. Харьк. фил. пред . «Патент»

Заказ 1228/1255 Изд. № 472 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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