Микробарограф

 

О П И С А Н И Е (1ц 569885

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцмалмстниеских республик (61} Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 06.04.76 (21} 2345637/10

2 (51) М. Кл. а01L 7/12 с присоединением заявки №{23) Приоритет(43) Опубликовано 2508.77, Бюллетень № 31 (53) ДК 531.787(088.8) (45) Дата опубликования описания 22,10.77

Гасударственный квинтет

Сааата Министров СССР аа делам иэааретеиий н аткрытий (У2) Автор изобретения

Д, Г. Гриднев

Ордена Ленина институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта (71) Заявитель ($4) МИКРОБАРОГРАФ

Изобретение относится к устройствам для измерения барометретческого давления и может быль использовано для исследования влияния изменений атмосферного давления as показания высокочувствительиой геофизической аппаратуры, а также дпя оцределетаая качества высоковакуумпых уста»a»ax и выявлавия искусственных возмущений атмосферы.

Известны микробарографы, содержащие два блока анероидных коробок, между которыми на 1р двойной цитпптлрической пружине укреплено зеркало и оптическое регистрирующее устройство 111, Иаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фотоэлектрический ьаакробарограф, содержащий блоки анероидных 1к коробок, множитель»с-передаточный механизм в виде двойной цилиндрической пружины и фотооптическую систему измерения и регистрации давления (2).

Однако данный микробарограф имеет большой чо дрейф нуля и значительную температурную погрешЦель изобретения — исключение лрейфа нуля н температурных влияний на мнкробарограф, т.е. повышение точности измерения давления. 25

Для этого микробарограф, содержапщй корпус, анерондный чувствительный эламент, связа»ный с зеркалом, осветитель, фотоэлектрический преобразователь и регистратор, снабжен подвешенной иа нитях рамксй, внутри которой, нв закруча»иьтх нитях, подвешено зеркало, связанное через рычаг о компенсирующей пружиной и непосредственно — с коромыслом, на одном конце которого закраптаа» чувствительный элемент, выполненный в виде цтара, а на другом — противовес с регулируемым грузом, при этом коромысло, располояаннде в плоскосттт зеркала, перпендикулярно к осн его вращения, а к рамке с помощью рычагов прикреплены »эмери. тельная н регулнровочная пружины.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, В рамке 1 барометрического датчика иа горизонтально расположенных нитях 2 подвешено зеркало 3 датчика с коромыслом 4. На одном конце коромысла 4 жестко закреплен пустотелый герметичный шар 5, на другом — противовес 6, состоящий иэ резьбовой втулки со смещающимися по ней тремя гайками. Рамка 1 датчика прн помощи горизонтально расположенных нитей 7 подвешена на монтажной рамке 8, жестко скрепленной с кор3 пусом мнкробарографа. Рамка 1 барометрического датчика при помощи рычагов 9 и 10 связана соответственно с измерительной пружиной 11 с микрометрометром 12 и лиапаэонной пружиной 13 с винтом 14. С 1.калом 3 датчика при помощи рычага 15 coe m один конец вертикально расположенной прумсины 16, увеличивающей угловую чувствительность датчика. Второй конец этой пружины 16 жестко связан с корпусом микробарографа, Чувствительная система микробарографа раэмещаиа в защитном стакане. Здесь же смонтирован аавеЖэюМ 17 и дифференциальный фотоэлемент 18 фвтВаяФМфического преобразователя угловых емащ@яфй датчика в электрический сигнал. Этот сйгияп с дифференциального фотоэлемента поступает в регистратор 19.

С целью полного исключения дрейфа нуля микробарографа и температурных влияний на него упругий момент пружины 16 скомленсирован упуугим моментом закрученных нитей 2 подвеса зеркала 3 (на чертеже корпус микробарографа не показан).

В качестве регистратора 19 может подключаться фоторегистратор с гальванометрической системой регистрации или же цифровой вольтметр Ф вЂ” 30 с цифропечатающим устройств ом, 569885 рнческого датчика в рабочее положение осуществляется диапазонной 13 и измерительной 11 пружинами. Чувствительность на выходе микробарографа задается величиной напряжения на лампе осветителя 17 и параметра гальванометра регистратора 19. Угловая чувствительность барометрического датчика задается при его изготовлении на заводе. Чем больше угол, образованный точками крепления пружины 16 и осью вращения зеркала 3, 1ð тем больше угловая чувствительность датчика.

Отклонение зеркала 3 датчика в рабочем диапазоне микроб арографа прямо пропорционально изме нению атмосферного давления.

Технические характеристики микробарог рафа

15 следующие, Чувствительность на выходе до

10 мм/мкбар, диапазон измерения при помощи измерительной пружины 11 100 мбар, диапазон измерения при помощи диапазонной пружины 13 до

500 мбар, цена деления отсчетного устройства

2р 5 мкбар, — î÷íîñòü отсчета 0,2 деления отсчетного устройства или 1 мкбар.

Такое выполнение микробарографа позволяет исключить дрейф нуля и влияния температуры на чувствительную систему микроб арографа, т.е.

25 повысить точность измерения давления, Формула изобретения }икробарограф работает следующим образом, Подается питание на лампу осветителя 17, Световой йоток от лампы осветителя падает на зеркало 3 барометрического датчика, Отраженный от зеркала 3 и сфокусированный объективом световой поток попадает на дифференциалыый фотоэлемент 18 симметрично относительно продольного разреза, делящего фотоэлемент на две составляющие части. Барометрический датчик под действием изменений атмосферного давления совершает колебания, при этом световой поток перемещается по фотоэлементу. При движении светового потока вправо электродвижущие силы в правой составляющей части фотоэлемента увеличиваются, а в левой— уменьшаются, При движении светового потока влево картина меняется. В гальванометре фоторегистратора 19, подключенном к фотоэлементу 18, появляется разностный ток, величина и направление которого будут меняться; Отраженный от зеркала

ranüâàíîìåòpa и сфокусированный на фотобумаге барабанной кассеты световой поток лампы осветителя зеркала гальванометра будет писать кривую изменеиия атмосферного давления. Вывод баромет30 Микробарограф, содержащий корпус, анероидный чувствительный элемент связанный с зеркалом, осветитель, фотоэлектрический преобразователь и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен подч5 вешенной на нитях рамкой, внутри которой на закрученных нитях подвешено зеркало, связанное через рычаг с компенсирующей пружиной и,непосредственно с коромыслом, на одном конце которого закреплен чувствительный элемент, вы4р полненный в виде цдра, а на другом — противовес с регулируемым. грузом, при этом коромысло расположено в плоскости зеркала перпендикулярно оси его вращения, а к рамке с помощью рычагов прикреплены измерительная и регулиров очная

45 пружины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР К 149920, кл G 01 L 7/12, 1961..

5р 2, Авторское свидетельство СССР У 257811, кл. G 01 1 7/12, 1968.

569885

Составитель О Полев

Техред Н. Андрейчук

РедактоР Р. Пурнам

Заказ 3280/33

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 1101 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1; 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5