Мембранный нуль-индикатор

 

О ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< н779831

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 22 . 11. 78 (21) 26 875 75/18-10

Р1)М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 L 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.1130. Бюллетень ¹, 42

Дата опубликования описания 15.1130 (53) УДК 5З1. .787(088 ° 8) (72) Автор изобретения

Г. Н. Шпырко (71) 3a яв и тель (54 ) МЕМБРАННЫЙ НУЛЬ-ИНДИКАТОР

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения давления паров в замкнутых системах.

Известны нуль-индикаторы, выполненные в виде сосуда, в котором расположена плоская мембрана. Мембрана разделяет внутреннюю полость сосуда на два объема. При разности дав лений по обе стороны мембраны пос-, ледняя прогибается. Величина прогиба фиксируется датчиком сдвига (зеркалом.)

Описанная мембрана реагирует на изменение давления на 0,1

0,2 мм рт. ст., но не выдерживает перепада давлений более 100150 мм рт. ст. Основным ее недостатком является сложность изготовления и отсутствие жесткого контакта между мембраной и датчиком сдвига. Это ограничивает диапазон температур его применения t1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является нуль-индикатор с плоской мембраной и механической системой увеличения сдвига. Он представляет собой емкость, разделенную мембраной на два объема: мембранную камеру и компенсационный объем. Для наблюдения за положением мембраны служит система, состоящая из штока, прикреплен- ного к поверхности мембраны, и растяжки, один конец которой прикреплен к корпусу. Концы штока мембранной камеры и растяжки спаяны вместе и рас-. тянуты в тонкую иглу. При движении

1Р мембраны относительно положения равновесия подвижный шток движется вдоль своей оси. Шток приводит к смещению иглы перпендикулярно к направлению штока. Равновесное положение иглы

15 отмечается по отношению к неподвижному указателю,При наличии разности давлений по обе стороны мембраны взаимное расположение. иглы и неподвижного указателя изменяется. Создавая ф противодавление в компенсационном объеме, равное давлению в мембранной камере, приводят иглу в исходное положение, после чего с помощью V-образного жидкостного монометра и ка25 тетометра измеряют величину противодавления, которое соответствует давлению в мембраннойкамере ).21 .

Недостатком описанного нуль-инЗр дикатора является невозможность по779831

4 устройство работает следующим оо разом.

Мембранный нуль-индикатор посредством штуцера 8 соединяется с вакуумной системой, предназначенной для создания в компенсационном объеме необходимого давления и содер>кащей V-образный жидкостный манометр (на чертеже не показан) для измерения давления в компенсационном объеме. Исследуемое вещество по. мещают в мембранную камеру 2, которую одновременно с компенсационным объемом 1 вакуумируют, после чего перепаивают патрубок 9, посредством которого мембранная камера соединена с вакуумным насосом. При отсутствии разности давлений по обе стороны мембраны с помощью микроскопа или проектирующей оптической системы отмечают исходное положение концов

55 бО высить его чувствительность без уменьшения толщины мембраны или увеличения ее площади, что понижает пре дельный перепад давлейий, выдерживаемый мембраной. Кроме того, некоторые трудности возникают при установке неподвижного указателя в определенном положении по Отношению к игле при изготовлении монометра. Это oI раничивает возможность повышения чувствительности манометра., Цель изобретения — повьыение чув- 1© ствительности мембранного нуль-индикатора.

Поставленная цель достигается тем, что в мембранный нуль-индикатор с плоской мембраной и механи- 15 ческой системой увеличения сдвига, состоящей из штока, который жестко прикреплен к поверхности мембраны и выполнен с возможнОстью йеремеще ния, и растяжки, неподвижно прикреп- щ ленной к корпусу мембранной камеры и свободному концу штока, снабжен дополнительными штоком и растяжкой, идентичными первым, расположенными с ними в одной плоскости, причем штоки имеют общее основание.

На чертеже поясняется конструкция предполагаемого мембранного нуль-индикатора.

В компенсационном объеме 1 рас- Я положена мембранная камера 2 с мембраной 3. К мембране 3 приварено осйование 4 штоков 5, которые другими концами сварены с растяжками б.

Места сварки штоков 5 и растяжек б втянуты в иглы 7. Штоки 5, растяжки б и иглы 7 находятся в одной плос кости и представляют собой как бы две механические системы сдвига.

Компенсационный объем снабжен штуцером 8, а мембранная камера 2 патрубком 9. игл 7. Манометр помещают в печь таким образом, чтобы манометрическая камера находиласть в зоне с постоянной температурой, а концы игл были доступны для наблюдения.

При возникновении давления паров в мембранной камере 2, мембрана 3 выгибается, основание 4 штоков смещается в направлении штоков 5, а расстояние между концами игл 7 увеличивается за счет усилий, приложенных к концам штоков 5 в местах сварки с растяжками б и направленных в разные стороны.

Создавая с помощью вакуумной системы давление в компенсационном объеме 1,-приводят положение концов игл

7 в исходное положение. При этом давления в мембранной камере 2 и компенсационном объеме 1 равны. Измеряя с помоЩью V-образного манометра давление в компенсационном объеме при исходном положении концов игл определяют давление в мембранной камере. При пониженном давлении в мембранной камере по сравнению с давлением в компенсационном объеме мембрана прогибается в сторону мембранной камеры, перемещая основание штоков. При этом расстояние между концами игл 7 уменьшается.

Путем уменьшения давления в компенсационном объеме .возвращают мембрану и концы игл в исходное поло><ение, после чего измеряют давление в компенсационной камере. За счет того, 1 что при индикации возникшей разности давлений по обе стороны мембраны участвуют две системы механического сдвига, чувствительность возрастает в два раза.

Формула.. изобретения

Мембранный нуль-индикатор с плоской мембраной и механической системой увеличения сдвига, состоящей из штока, который жестко прикреплен к Iioверхности мембраны и выполнен с возможностью перемещения, и растяжки, неподвижно прикрепленной к корпусу мембранной камеры и свободному концу

4>тока, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен дополнительными штоком и растяжкой, идентичными первым у расположенными с ними в одной плоскости, причем штоки имеют общее основание.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Веселовский С. Ф. "Стеклодувное дело". Изд. AH СССР, 1952, стр., 152.

2. Суворов A. В. "Термодинамическая химия парообразного состояния", изд. "Химия", 1970, стр. 48 (прототип).

779831

Составитель О. Сафонов

Редактор М. Кузнецова Техред!Г.Маточка Корректор,Г. Решетник

/ аказ 9313/6 Тираж 1019 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПЙП "Патент". . Ужгород, ул. Проектная, 4