Автоматический манометр для измерения

 

287640

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К П АТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента М

Кл, 42k, 12106

Заявлено 26.VI I.1967 (№ 1175792i26-10) МПК G 01! 7/04

УДК 531.787.4(088.8) Приоритет 5Л 1.1965, ВП42к/119131, ГДР

Опубликовано 19.Х1.1970. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 18.1.1971

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Иностранцы

Петер Барч и Рудольф Штробль (Германская Демократическая Республика) Иностранная фирма

«ФЕБ Гласверк Штюцербах» (Германская Демократическая Республика) Заявитель

АВТОМАТИЧЕСКИЙ МАНОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДАВЛЕНИЯ ПРИ ПОСТОЯННОМ ОБЪЕМЕ В ОДНОЙ

ИЛИ НЕСКОЛЬКИХ ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМАХ

Изобретение относится к манометрам, предназначенным для измерения давления, возникающего при биохимических реакциях, протекающих в реакционных сосудах.

Известные манометры не обеспечивают 5 необходимой точности измерения ввиду того, что большая часть прибора не термостатирована и установка нуля также производится не по отношению к термостатированной среде.

Кроме того, известные манометры не обеспе- 10 чив ают возможности последовательного подключения нескольких реакционных сосудов к одному прибору.

В описываемом манометре с целью автоматизации процесса последовательного подклю- 15 чения нескольких замкнутых систем и повышения точности измерения между закрытым коленом У-образной трубки и реакционными сосудами установлен многоходовой дисковый кран, образующий крышку термостатирован- 20 ного резервуара с газом, в котором размещена У-образная трубка с фотоэлектрическим индикатором. Дисковый кран выполнен в виде неподвижной части, снабженной каналом, сообщающим закрытое колено трубки с 25 отверстиями, расположенными на двух концентричных окружностях, причем отверстия, расположенные на внешней окружности, соединены с реакционными сосудами, а на внутренней — с резервуаром для газа, и подвиж- 30 ной части, снабженной фигурной канавкой, соединенной с концентричной относительно центра вращения кольцевой канавкой, постоянно сообщающейся через канал неподвижной части с закрытым коленом У-образной трубки.

На фнг. 1 изображен автоматический Варбург-манометр в продольном разрезе; на фиг. 2 — неподвижная часть дискового крана, внд сверху; на фпг. 3 — подвижная часть крана, вид снизу; на фнг. 4 — продольный разрез автоматического манометра при исполнении газового резервуара в виде компенсационного сосуда.

В термостатной ванне с жидкостным зеркалом 1 установлен герметичный резервуар 2 с газом, крышка которого образует многоходовой дисковый кран 3, расположенный между выполненным в виде капилляра 4 закрытым коленом У-образной трубки 5 и расположенными вокруг него по кругу несколькнмн реакционными сосудами 6. Кран состоит из неподвижной 7 и подвижной 8 деталей, обращенных друг к другу отполированными поверхностямп и образующими уплотняющее соединение с помощью жидкостной пленки, например силиконового масла.

Неподвижная деталь 7 снабжена каналом

9, выполненным в виде отверстия, соединенного с кольцевой канавкой 10, размещенной

287640

65 а подвижной детали 8 концентрично центру ее вращения, и соединенным с закрытым коленом У-образной трубки посредством конического шлифа 11. Неподвижная деталь 7 снабжена также отверстиями, размещенными в копгруэнтном угловом расположении на окружностях, концентричных относительно центра вращения, причем отверстия 12, расположенные на внешней окружности, соединены с реакционными сосудами 6 через капиллярные трубки 18, а отверстия 14, расположенные на внутренней окружности, — с резервуаром 2 для газа. Количество отверстий, расположенных на каждой окружности, равно числу контролируемых реакционных сосудов.

Резервуар 2 для газа непрерывно наполняется, например, чистым кислородом через шланг 15. Канал 9 неподвижной детали 7 через канал 16, выполненный в подвижной детали 8, пли через кольцевую канавку 10 сообщает закрытое колено У-образной трубки с фигурной канавкой 17, расположенной на уплотпяющей поверхности подвижной детали

8. В качестве привода подвижной детали дискового крана используется сервомотор 18, одновременно соединенный с устройством 19 программного управления.

У-образная трубка 5 снабжена сосудом 20 с переменным объемом, который выполнен, например, из упругого материала и может изменяться посредством регулировочного винта 21 для установки уровня жидкости па определенный уровень. У нулевой точки закрытого колена 4 установлен фотоэлектрический нуль-индикатор 22, соединенный через электронный усилитель (на чертеже не показан) с реверсивным сервомотором 28.

В выполненном в виде расширяющейся трубки открытом колене 24 У-образной трубки 5 по центру установлен выталкивающий подвижный стержень 25, который посредством тросового привода 26 с направляющей державкой 27 для взаимозаменяемых выталкивающих стержней 25 соединен с сервомотором

28. За счет различной глубины погружения выталкивающего стержня 25 вытесняется разное количество жидкости, вследствие чего изменяется гидростатическое давление в закрытом колене 4 и, следовательно, уровень жидкости до тех пор, пока она не достигнет первоначально установленного положения нулевой точки.

Лержавка 27 выталкивающего стержня 25 соединена с потенциометром 28, изменение величины сопротивления которого дает представление о величинах колебания давления в реакционных сосудах б. Конструкция выполнена таким образом, что между движением выталкивающих стержней и регистрированием существует прямопропорцпональная зависимость. Потенциометр 28 включен в цепь измерительного моста, к выходу которого подключен регистрирующий прибор (на чертеже не

35 показан) с точечной записью, работающий по принципу компенсации.

При измерении на больших объектах один из реакционных сосудов б может использоваться в качестве порожнего эталонного сосуда. При высокочувствительчых измерениях весь манометр помещают в резервуар 2 с газом, который при закрывании клапанов 29 образует компенсационный сосуд 80.

При пуске автоматического манометра фигурная канавка 17 подключает по мере необходимости один из реакционных сосудов 6 к закрытому колену 4 У-образной трубки (см., положение, показанное пунктиром на фиг. 2). В соответствии с давлением, имеющимся в контролируемом реакционном сосуде б, изменяется уровень жидкости в закрытом колене 4, вызывая срабатывание фотоэлектрического нуль-индикатора 22, посылающего соответствующий сигнал па реверспвпый сервомотор 28, поднимающий или опускающий посредством тросового привода 26 выталкивающий стержень 25, погрухкение которого изменяет уровень жидкости в закрытом колене

4 до тех пор, пока мениск жидкости не достигнет первоначального уровня нулевой точки и через фотоэлектрический нуль-индикатор 22 не остановит сервомотор 28. После измерения фигурная канавка 17 (как это изображено пунктиром на фиг. 2) открывает закрытое колено 4 и реакционный сосуд 6 подсоединяется к резервуару с газом или компенсационному сосуду 80. После выравнивания давления закрытое колено 4 и реакционный сосуд б за счет вращения подвижной детали 8 отсоединяются, и после соответствующего поворота следующий реакционный сосуд б соединяется с закрытым коленом 4. Таким образом происходит последовательное измерение перепадов давления во всех реакционных сосудах б, причем электродвигатель 18 синхронно приводит в движение подвижную деталь 8 и устройство программного управления 19.

Для осуществления автоматической температурной и барометрической компенсации используют найденную с помощью пустого эталонного сосуда 6 электрическую величину с целью осуществления температурной и барометрической компенсации всех остальных реакционных сосудов.

При высокочувствительных измерениях резервуар с газом посредством закрытия клапанов 29 используется в качестве компенсационного сосуда 80, в результате чего также происходит автоматическая температурная и барометрическая компенсация. Это относится в особенности к непрерывным измерениям лишь только в одном сосуде б.

Предмет изобретения

1. Автоматический манометр для измерения давления при постоянном объеме в одной или нескольких замкнутых системах, например в реакционных сосудах, содержащих У-образ287640 ную трубку, закрытое колено которой соединено с контролируемым реакционым сосудом и снабжено фотоэлектрическим нуль-индикатором, электрически связанным с реверсивным электродвигателем, перемещающим подвижный выталкивающий стержень, который размещен в открытом колене и связан через потенциометр с регистрирующим прибором, отличавшийся тем, что, с целью автоматизации процесса последовательного подключения нескольких замкнутых систем и повышения точности измерения, в нем между закрытым коленом У-образной трубки и реакционными сосудами установлен многоходовой дисковый кран, образующий крышку термостатированного резервуара с газом, в котором размещена У-образная трубка с фотоэлектрическим индикатором.

2. Манометр по п. 1, отличающийся. тем, что дисковый кран выполнен в впдс неподвижной

5 части, снабженной каналом, сообщающим закрытое колено трубки с отверстиями, расположенными на двух концентрпчпых окружностях, причем отверстия, расположенные на внешней окружности, соединены с реакцпон10 ными сосудамн, а на внутренней — с резервуаром для газа, и подвижной части, снабженной фигурной канавкой, соединенной с концентричной относительно центра вращения кольцевой канавкой, постоянно сообщающей15 ся через канал неподвижной части с закрытым коленом У-образной трубки.

14

7 чав Z

Фиг,3 барс/г Ф

Составитель Л. Никиточкина

Редактор Д. маркелов

Корректор О. С. Зайцева

Заказ 3940,17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2