Манометр

 

Использование: изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к жидкостным манометрам, и может быть использовано для измерения давления газа. Сущность изобретения: с целью упрощения технологии изготовления многотрубного V-образного манометра, многотрубный манометр снабжен дополнительными камерами с переменным объемом газа, которые сообщены с полостями верхних соединительных камер 5, 6. 2 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к приборам для измерения давления газа, и может быть использовано в различных областях науки и техники.

Известны манометры, содержащие последовательно соединенные с помощью верхних соединительных камер U-образные трубки, в нижней части заполненные жидкостью, а в верхней - сжатым воздухом. Давление воздуха в верхних соединительных камерах должно устанавливаться уменьшающимся в арифметической прогрессии в направлении трубки, соединенной с атмосферой, что позволяет получить максимальный диапазон измерения [1].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является манометр [2] , содержащий последовательно соединенные с помощью верхних соединительных камер U-образные трубки разного сечения, заполненные в нижней части жидкостью, а в верхней - газом, причем одна из крайних трубок сообщена с измеряемой средой, а другая - с атмосферой, при этом площадь S сечения каждой следующей U-образной трубки, начиная с трубки, сообщенной с атмосферой, характеризуется соотношением: S = где Sпр - площадь сечения предыдущей трубки, см2; К - количество предыдущих U-образных трубок; j - удельный вес жидкости, кг/см3; Н - рабочая высота U-образных трубок, см; V - объем верхней соединительной камеры с предыдущей U-образной трубкой, см3; Ра - атмосферное давление, кг/см2.

Недостатком прототипа является необходимость выполнения сечений U-образных трубок и объема V соединительных камер калиброванными с высокой точностью, что повышает трудоемкость изготовления и усложняет технологию изготовления.

Цель изобретения - компенсация погрешностей изготовления размеров внутренних диаметров трубок и объема соединительных камер.

Поставленная цель достигается тем, что манометр, содержащий последовательно соединенные с помощью верхних соединительных камер U-образные трубки разного сечения, заполненные в нижней части жидкостью, а в верхней - газом, причем одна из крайних трубок сообщена с измеряемой средой, а другая - с атмосферой, при этом площадь S сечения каждой следующей U-образной трубки, начиная с трубки, сообщенной с атмосферой, характеризуется соотношением: S = где Sпр - площадь сечения предыдущей трубки, см2; К - количество предыдущих U-образных трубок; j - удельный вес жидкости, кг/см3;
Н - рабочая высота U-образных трубок, см;
V - объем верхней соединительной камеры с предыдущей U-образной трубкой, см3;
Ра - атмосферное давление, кг/см2, снабжен дополнительными камерами с переменным объемом газа, которые сообщены с полостями верхних соединительных камер.

На фиг. 1 показан ненастроенный манометр, подключенный к пьезометрическому щиту; на фиг. 2 - положение жидкости в настроенном манометре при максимальном измеряемом давлении.

Манометр 1 содержит последовательно соединенные U-образные трубки 2, 3, 4 разного сечения, нижние части которых залиты жидкостью, а верхние соединительные камеры 5 и 6 заполнены атмосферным воздухом. После заливки измерительной жидкости и заполнения атмосферным воздухом соединительные камеры 5 и 6 герметизируются резьбовыми пробками 7 и 8. Одна из крайних трубок с наименьшим диаметром сообщена с атмосферой, а другая с наибольшим диаметром - с измеряемой средой, которое является опорным давлением для пьезометрического щита 9. Сечения U-образных трубок определены последовательно, начиная от трубки с наименьшим сечением. Наименьшее сечение трубки 4 выбрано произвольно, например, диаметром 8 мм. Сечение трубки 3 выбрано в зависимости от сечения предыдущей трубки 4, а сечение трубки 2 - в зависимости от сечения предыдущей трубки 3 по приведенной выше зависимости:
S =
Окончательные сечения U-образных элементов выбраны исходя из внутренних диаметров серийно изготавливаемых трубок, величина сечения которых наиболее близка (или больше) к расчетной. Увеличенные сечения U-образных элементов компенсированы за счет изменения объема занимаемого воздуха в верхних соединительных камерах 5 и 6, для чего камеры 5 и 6 соответственно сообщены с дополнительными камерами 10 и 11 при помощи трубок 12 и 13, дополнительные камеры 10 и 11 соответственно снабжены дополнительными пробками 14 и 16 для слива жидкости.

Изменение объема воздуха в дополнительных камерах 10 и 11 достигается за счет изменения объема жидкости в них.

Дополнительные камеры с изменяемым внутренним объемом занимаемого воздуха в предложенном манометре служат для компенсации неточности изготовления сечения U-образных трубок S и Sпр и объема V верхних соединительных камер, при этом допускается применение серийно выпускаемых стандартных трубок. Если при изготовлении неточно выполнены величины сечений S, Sпр и объема V верхней соединительной камеры, то нарушается указанное соотношение, но это соотношение легко восстанавливается при настройке предложенного манометра изменением суммарного объема верхней соединительной камеры и объема дополнительной камеры занимаемым воздухом.

Настройку манометра 1 начинают с U-образной трубки 4, сообщенной с атмосферой. При этом после подачи измеряемого давления достигают максимального перепада давления в U-образной трубке 4.

В случае достижения максимального перепада давления в U-образной трубке 3 отсоединяют трубки измеряемого давления и добавляют измерительной жидкости в камеру 11, а в случае достижения максимального перепада давления в U-образной трубе 2 - добавляют измерительную жидкость в камеру 10. Итак, изменяя объем жидкости в дополнительных камерах 10 и 11, достигают максимального перепада давления в U-образной трубке 4. Уменьшая объем жидкости в дополнительной камере 11, достигают максимального перепада давления в U-образной трубке 3, а уменьшая объем жидкости в дополнительной камере 10, достигают максимального перепада давления в U-образной трубке 2.

Настройкой манометра при помощи дополнительных камер, достигают одинаковых максимальных перепадов давлений во всех U-образных трубках при наибольшем допустимом измеряемом давлении Р1, когда величина сечения трубок, объемы верхних соединительных камер и удельный вес измерительной жидкости отличаются от расчетных величин.

Применение предлагаемого манометра позволяет снизить трудоемкость и упрощает технологию изготовления за счет применения в нем серийно изготавливаемых трубок.


Формула изобретения

МАНОМЕТР, содержащий последовательно соединенные с помощью верхних соединительных камер U-образные трубки, выполненные разного сечения и заполненные в нижней части жидкостью, а в верхней - газом, причем одна из крайних трубок сообщена с измеряемой средой, а другая - с атмосферой, при этом площадь S сечения каждой следующей U-образной трубки, начиная с трубки, сообщенной с атмосферой, характеризуется соотношением

где Sпр - площадь сечения предыдущей трубки, см2;
К - количество предыдущих U-образных трубок;
j - удельный вес жидкости, кг/см3;
Н - рабочая высота U-образных трубок, см;
V - объем верхней соединительной камеры с предыдущей U-образной трубкой, см3;
Ра - атмосферное давление, кг/см2,
отличающийся тем, что он снабжен дополнительными камерами с переменным объемом газа, которые сообщены с полостями верхних соединительных камер.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению давлений

Изобретение относится к области средств измерения давления и может быть использовано для измерения малых перепадов давления в условиях температурных возмущений

Изобретение относится к области средств для измерения разности давлений и может быть применено в режиме дифференциального манометра для измерения малых перепадов давления

Изобретение относится к области средств измерения давления и может быть применено для измерения малых изменений давления в условиях температурных возмущений

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления с высокой точностью

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при создании промышленных и бытовых приборов для измерения атмосферного давления

Барометр // 2139507
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при создании измерителей атмосферного давления промышленного и бытового назначения

Изобретение относится к метрологии и к области измерения давления в различных отраслях промышленности и для научных исследований

Изобретение относится к метрологии, а именно к области измерения давления в различных отраслях промышленности и для научных исследований

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу измерения артериального давления и устройству для его осуществления

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при создании технических средств для измерения атмосферного давления

Устройство относится к области средств для измерения разности давления газа, в том числе дифференциального. Его можно использовать также для измерения скорости воздушного потока в природных условиях и на исследовательских стендах. Соответственно требуемый при измерении уровня воды технический результат состоит в том, что обеспечивается повышенный динамический диапазон измеряемых физических величин, простота реализации, повышенная надежность и экономическая эффективность устройства, функциональная гибкость устройства, высокая помехоустойчивость устройства к импульсным помехам наряду с его высокой чувствительностью. Для обеспечения указанного технического результата предложен жидкостный манометр, содержащий U-образную трубку, заполненную жидкостью, входное колено которой соединено с воздушным потоком, и последовательно включенные генератор зондирующего сигнала, приемник информационного сигнала, решающий блок и индикаторный блок, отличающийся тем, что решающий блок выполнен в виде АЦП, между выходом генератора и входом приемника включен импедансный двухполюсник, ко второму выводу которого подключен также верхний конец одного из двух параллельных электродов импедансного датчика, верхний конец второго электрода импедансного датчика соединен с земляной шиной, нижние концы указанных электродов опущены ниже уровня жидкости в контрольном колене жидкостного манометра, а между выходом приемника и входом решающего блока включен блок компенсации постоянной составляющей выходного сигнала приемника. Кроме того, блок компенсации постоянной составляющей выполнен в виде гальванического элемента, приемник выполнен в виде последовательно соединенных полупроводникового диода и фильтра нижних частот (ФНЧ), частоту сигнала генератора выбирают в диапазоне 103-105 Гц, причем компенсацию постоянной составляющей выходного сигнала приемника обеспечивают подстройкой амплитуды и/или частоты сигнала генератора, либо подстройкой импеданса импедансного двухполюсника, либо подстройкой ЭДС, формируемой блоком компенсации постоянной составляющей. Кроме того, импедансный двухполюсник выполнен в виде резистора либо в виде конденсатора. Кроме того, электроды установлены в наклонном колене параллельно его продольной оси либо в вертикальном колене наклонно по отношению к его продольной оси. Кроме того, одно из колен U-образной трубки, заполненной жидкостью, выполняет функции как входного, так и контрольного колена. Кроме того, импедансный двухполюсник выполнен в виде конденсатора, жидкость манометра выбрана непроводящей с плотностью, меньшей чем у воды, а электроды выполнены в виде плоскопараллельных пластин. Это обеспечивает вышеуказанный технический результат. 14 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх