Грузопоршневой барометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ski>857756

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 12 79 (21) 2850022/18-10 (51) М. Кл.

G 011 7/16 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государотееииый комитет

СССР ио делам иаобретеиий

as открытий

Опубликовано 23 . 08. 81 Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 25.08. 81 (5З) УДК 531. 787 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. Е. Карпуша

Ы»„.- .. о4изическая

Ордена Трудового Красного Знамени глав обсерватория им А.И. Воейкова (71) Заявитель (54) ГРУЗОПОРШНЕВОЙ БАРОМЕТР

Изобретение относится к измеритель,ной технике, а именно к измерителям атмосферного давления, и предназначено преимущественно для контроля барометров.

Известен грузопоршневой измеритель

5 давления, содержащий корпус, установленный в нем сильфон с цилиндром и поршнем, связанным с грузоподъем- ным устройством, и систему вакуумирования надпоршневого пространства Pl).

Известен также грузопоршневой барометр, содержащий корпус, установленные в нем цилиндр с поршнем, нижняя часть которого соообщена с закрепленным на корпусе герметичным заполненным жидкой смазкой сильфоном, жесткое подвижное дно которого соединено с грузоподъемным устройством и нульиндикатором f2) .

Недостатком известного устройства является невозможность расширения диапазона измерений, что снижает точность измерения.

Цель изобретения — повышение точ- ности измерения за счет расщирения диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен закрепленный на корпусе концентрично относительно первого сильфона вакуумированный сильфон, дно которого жестко связано с дном первого сильфона, а верхняя часть поршня сообщена с атмосферой и снабжена грузоприемной платформой.

На фиг.1 показана схема груэопорш невого барометра, общий нид> на фигт2второй вариант исполнения барометра.

Устройство содержит корпус 1 установленные на нем цилиндр 2 с поршнем

3, а также концентрично расположенные на корпусе сияьфоны 4,5 и упор б.

Каждый иэ сильфонов 4 и 5 снабжен соответственно жестким подвижным дном 7 и 8. Сильфон 4 заполнен жидкой смазкой и сообщен с нижней частьв. поршня 3. А сильфон 5 эакуумироваж, .Подвижные днища 7 и 8 сильфонов сое20

Л 8577 динены между собой с грузоподъемным устройством 9. Нулевое положение днищ сильфонов определяется при помощи нуль-индикатора 10. Верхняя часть поршня 3 снабжена грузопрнешнвй платформой 11 с грузами 12, Устройство работает .слуфующим образом.

При некотором начальном значении атмосферного давления Р> соединен- 10 ные жесткие днища 7 и 8 сильфонов

4 и 5 находятся в нулевом положении, которое определяется с помощью нульиндикатора 10.

Для этого случая справедливо вы- 15 ражение (s) где G — вес поршня с грузами при нео котором начальном атмосферном давлении Ра

S — эффективная площадь сильфона 4

S - эффективная площадь сильфона

5;

S- эффективная площадь поршня 3. 25

При изменении атмосферного давления подвижные днища сильфонов изменяют свое положение и на выходе нуль-индикатора 10 появляется сигнал, указывающий на увеличение или уменьшение ат- 30 мосферного давления.

Предположим, что давление увеличилось, тогда так мак компенсация производится увеличением давления, создаваемого поршнем, путем наложения грузов 12 на ето грузоприемную платформу

1 1у можно написать где Ро — текущее 1измеряемое) значение 40 атмосферного давления, Для варианта, изображенного на фиг.2, это значение G определяется по выражению 45 а- Ф 1 -К Р (3)

Il О п О l

Оба варианта практически эквивалентны rro принципу действия, так как .изменением соотношения между S и S> при той же площади поршня S можно получить одинаковую и необходимую чувствительность барометров в обоих вариантах, хотя конструктивно они отличаются друг от друга. 55

Учитывая сказанное, можно для обоих вариантов записать G = К„,Р,„, (I) где К - чувствительность барометра, 56 4 когда выходной величиной является вес. грузов, накладываемых на поршень.

Таким образом, определяя вес грузов, накладываемых на грузоприемную платформу ll (с учетом веса самого поршня), можно выполнять измерение атмосферного давления во всем диапазоне его изменения.

Приведенную относительную погрешность измерения 3 можно определить Мо «4<п «РРп еж 1 п Ъ см (s) где h P> — абсолютная погрешность измерения в единицах давления „

g G . — абсолютная погрешность

Il измерения в единицах веса

К вЂ” погрешность чувствительи ности;

Если в выражении (1) чувствительность обозначить через К и вычесть его иэ выражения (4), то получим

0 - 6 =К;,(Р -Р ) или giG"-К„ Ь Р,(6) Тогда можно записать

G = G +bG = К„(Р, ЬР ). (7)

Знал G© u hG можно найти зна1чение Рд.

Разбивая весь диапазон .измерения на поддиапазоны и принимая Р в качестве начала диапазона, результат измерения при наличии погрешности за счет изменения коэффициента К можно представить в виде ф +ьб )+(ac+ c ) =(к„ м„)(,Р hP ), I гдеЬ6 — погрешность в весе груза, соответствующего началу диапазона P

5G — погрешность в весе груза, соответствующего любой точке внутри диапазона hPО

Если при градуировке барометра выполнить условие

Ь +М =(KK ++hkk„) Р (9) то составляющую погрешность измерения в точке Р@ при любом. К можно привести к пренебрежению малой величине путем многократных сличений с образцовым прибором.

Тогда приведенную относительную погрешность результата измерения внутри диапазона можно представить в виде ь а,К Р гост "п(15 +ЬР ) ах

Если учесть, что .ъ. -"- и п

57756 где n — количество поддиапазонов, то

ЬК (12)

P К„п

Из сравнения выражений (5) и(12) видно, что погрешность в последнем случае в и раз меньше, кроме того погрешность уменьшается при уменьшении поддиапазона измерений.

Измерения также мояло выполнять компенсируя давление в точке Ро нагружением поршня, а внутри диапазонанапожением грузов на грузоприемное устройство 9.

Дпя первого варианта барометра, изображенного на фиг.l, мож о запи- . сать

G =(9 -Я„) Р =x . Р„, (1З) вес грузов, наложенных ,на грузоприемное устрой ство 9. — чувствительность этого варианта барометра, если выходной величиной является вес грузов, накладываемых на грузоприемное устройство 9.

Учитывая выражение (2) можно выразить К следующим образом (14)

Тогда, по аналогии с (12), получим п и д Kk ä (1S) 1 kq) П" К„g /Я

Полагая равными абсолютные погрешности b, К„ и h K из сравнения выражений (12) и(15) следует, что относи( тельная погрешность измерения в том случае, когда выходной величиной являются вес грузов, накладываемых на грузоприемное устройство 9 в - - раз

Sn. меньше, чем когда грузы накладываются на поршень.

Для второго варианта барометра, Изображенного на фиг.2,получим аналогично

G q 5, а Р, = 1< ° ь Ро . (16)

Учитывая выражение 3 (1У) тогда

KV

Д

g+ k .ï g, 9 (111) отсюда следует, что погрешность в данном случае в < раз меньше, чем

Вп когда грузы накладывают на поршень.

Предлагаемое устройство обеспечи.вает изменение пределов измерения, .повьппение точности измерений.

Формула изобретения

Грузопоршневой барометр, содержащий корпус, установленные на нем цилиндр с поршнем, нижняя часть кото. рого сообщена с закрепленным на кор пусе герметичным заполненным жидкой смазкой сильфона, жесткое подвижное дно которого соединено с грузоприем25 ,ным устройством и нуль-индикатором

Э отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения за счет расширения диапазона иэмерепий, в него введен закрепленный на

;корпусе концентрично относительно

30 дерюго сильфона вакуумированный сильфон, дно которого жестко связано с дном первого сильфона, а верхняя часть поршня сообщена с атмосферой и снабжена грузоприемной платформой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 627359, кл. G 01 L 7/20, 10.09. 75, 2. Авторское свидетельство СССР по sаявке 11 2684322/18-10, кл. G Ol L 7/16, 10.10,78 (црототип1.

Грузопоршневой барометр Грузопоршневой барометр Грузопоршневой барометр Грузопоршневой барометр 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, к грузопоршневым приборам и может найти применение при проверке манометрических приборов других типов, а также для точных измерений избыточного давления в соответствующих диапазонах

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для поверки рабочих эталонов давления и образцовых манометров

Изобретение относится к области измерения давления, в частности к поверке и калибровке средств измерения давления

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к приборам контроля за давлением воздуха в шинах автомобилей и других транспортных средств
Наверх