Поплавковый вакуумметр

 

О П И С А "Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Своз Советскими

Софмалм@тмм щи

Республик (6l) Дополнительное к авт, свил-вуЙ (51) М. Кл.

G 01. L 7/22 (22) Заявлено01.08.77 (21) 2514286/18-10 е присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

G 01 Ь 21/00

Гаоударотвеиицй иоиатот ссср оо делам иэобрвтеиий и открытий

Опубликовано 15Я3.795юллетень № 10

Дата опубликования описания 18.03.79 (53) УДК 531.788 (088. 8) (У2) Автор изобретения

А. Э. Лыхмус (f f ) заявитель (54) ПОПЛАВКОВЫЙ ВАКУУММЕТР

Изобретение относится к области измерительной текникп, и частности, к поплавковым манометрам и может быть использовано при измерении вакуума.

Известны поплавковые манометры (1).

Иаиболее близким по технической сущности к изобретенито является ртутный поплавковый вакуумметр f2), состоящий из корцуса, поплавка, через который проходит стержень. Поплавок снабжен несущим кольцом и балластом, подобранным таким образом, чтобы центр тяжести поплавка находился значительно ниже его центра давления. Корпус вакуумметра снабжен входным натрубком и трубкой, соединяющей прибор с источником вспомогательного вакуума. Корпус вакууммет ра заполнен частично ртутью.

Поплавок с несущим кольцом, нагру- женный балластом, плавает в ртути, которая отделяет область измеряемого давления от области вспомогательнот о вакуума (с давлением, значительно ниже измеряе2 мого). Глубина погружения поплавка является мерой давления. г

Когда внутри и снаружи поплавка давление одинаково, ;он находится в самом верхнем положении. При повышен-ч измеряемого, давления поплавок погружаеч ся в ртуть на дополнительную глубинуЬН. на которой устанавливается равновесие силы давления газа на поверхность поп лавка и выталкивающей стяпт, действующей на поплавок..

Коэффициент С, представляющий отношение глубины h H дополнительного погружения поплавка к изменению измерив. мого давления дР, может быть рассчитан по формуле

«дн б дЯ д2 Д2

1 1 где . Р— наружный диаметр поплавка

26 и d< - внутренний диаметр поплавка.

Вышеописанный ртутный поплавковый вакуумметр относится к крупногабари ным вакуумметрам и в зависимости от. 65245О ч

Форму ла изобретения его конструктивного типа позволяет практически проводить измерения вакуума в пределах любых трех соседйих декад в диапазоне от ХЬ до ХО мм рт. ст. Не достатком етого вЛкуумметра является иеудобстэо установления нуля прибора и невозможность изменения диапазона измерения без изменения геометрических размеров поплавка.

Белью изобретения является устране- © иие укаэанных недостатков.

Это достигается тем, что в предлагае- . мом вакуумметре, содержащем корпус, частично заполненный ртутью, полый поп-лавок, снабженный несущим кольцом и бал-1$ ластом, расположенным по оси поплавка, трубку, введенную внутрь поплавка и. сое диненную с источником вспомогательного вакуума, и подводящий патрубок, балласт выполнен в виде стакана, частично заполненного ртутью, в которую погружен шток, свободный конец которого выведен за предел корпуса вакуумметра и герметизирован уплотнением, при этом стакан установлен коаксиально трубке, введенной внутрь поплавка, а шток выполнен смелым и установлен с возможностью вертикал ного перемещения.

На чертеже изображен описываемый поплавковый вакуумметр в разрезе.

Поплавковый вакуумметр состоит из корпуса 1, поплавка 2, через который про -: ходит стакан 3. Поплавок 2 снабжен несущим кольцом 4. Стакан 3 частично заполнен балластной ртутью 5. Внутри стакана 3 находится шток 6, погруженный частично в балластную ртуть 5 и проходящий верхний торец 7 вакуумметра.

Шток 6 герметизирован при помощи уплочняющего узла 8.

Длина стакана 3 выбрана таким образом, что центр тяжести поплавка 2 находится значительно ниже его центра давления, действующего на поплавок 2

45 (центр давления находится в центре верхней плоскости поплавка 2). Зтпм обеспечивается максимальная вертикальная стабильность поплавка 2 ° Корпус 1 вакуумметра,снабжен вводной трубой 9 для измеряемого вакуума и трубкой 10, через которую откачен вспомогательный вакуум.

Корпус 1 вакуумметра заполнен частично ртутью 1l. Внутрь поплавка 2 введена трубка 12, соединенная с трубкой 10.

Поплавок 2 с несущим кольцом 4, нагруженный баластной ртутью 5, в которую погружен шток 6, отделяет область измеряемого давления от области вспомо-. гательного вакуума (с давлением, значительно ниже измеряемого), Глубина погружения поплавка 2 является мерой давления.

Коэффициент С, представляющий отно шение глубины . ьН дополнительного погружения поплавка 2 к изменению измеряемого давления 6 Р, может быть. рассчитан по формуле

2 я с7.

ЬР .. .а г

В "д г 1- г г, г

2 Я где X)< - наружный диаметр поплавка, Д,- внутренний диаметр поплавка, .р - внутренний диаметр стакана,ц г 2 диаметр штока.

Принцип работы вакуумметра следующий. Когда внутри и снаружи поплавка

2 давление одинаково, он находится на самом верхнем положении. При повышении измеряемого давления на ЬР над поплавком 2, он погружается в ртуть 11 дополнительно на величину ьН, причем преодолевает силу выталкивания ртути

11. Вместе с опусканием поплавка 2 опускается и стакан 3 с балластной ртутью 8 и вместе с этим уменьшается погружение штока 6. Таким образом, сила давления, действующая на поплавок

2, уравновешена разницей силы выталкива ния ртути 11 и силы выталкивания штока

6 из ртути 5.

Установка нуля прибора осуществляется перемещением штока 6. Для того, чтобы менять диапазон измерения, следует заменить шток 6 с диаметром (3 на новый шток 6 с диаметром Д . При этом следует изменить количество ртути

5 в балластном обьеме стакана 3, чтобы положение поплавка 2 относительно корпуса 1 не изменилось.

Поплавковый вакуумметр, содержащий корпус, частично заполненный ртутью, полый поплавок, снабженный несущим кольцом и балластом, расположенным по осн поплавка, трубку, введенную . внутрь поплавка и соединенную с источником вспомогательного вакуума; и подводящий патрубок, отличающийся тем, что, с целью создания удобств . установления нуля вакуумметра и обеспе- чения возможности изменения диапазона

652450 г

0НИИПИ Заказ 1041/40 Тираж 1089 Подписное

Филиал ППП Патент, г.. Ужгород, ул. Проектная, 4 измерения, в нем балласт выполнен в виде стакана, частично заполненного ртутью, в которую погружен шток, свободный конец которого выведен за пределы корпуса вакуумметра и герметизирован уплотнением, при ятом стакан установлен коаксиально трубке, введенной внутрь поплавка, а шток выполнен сменным и установлен с возможностью вертикального перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

% 44369, кл. G 0l Ь 7/22» 1935.

2. Грошковский Я. Техника высокого вакуума. М., l975j с. 335.