Устройство для измерения абсолютного давления

 

ч. ..

О П И"С" -А Н--И И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик п711390 (61) Дополнительное к авт. синд-ву (22) Заявлено 05.08.77(2! ) 2515001/18 10 с присоединением заявки Ж— (23) Приоритет

Опубликовано 25.01.80. Бюллетень Рй 3

Дата опубликования описания 28.01.80 (51)М. Кл.

Я 01 4 7/00

1Ьвударствеиных квиитвт

СССР ав делам юв5реикик и отхрьетий (53) УД1(531.787 (088.8) (72) Автор изобретения

Л. Е. Червяков (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ИЗМИ ЕНИЯ ЛБСОЫОТНОГО

ДЛВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области кон- трольно-измерительной техники, в час r ности, для измерения абсолютного давления (преимущественно небольшого).

Известны устройства для измерения малых абсолютных давлений, содержащие узел опорного давления, выполненный в виде корпуса, образующего герметичную полость, подсоединенный к вакуумному насосу, измерительному прибору и к одному из колен жидкостного / -образного манометра. Другое колено жидкостного манометра подсоединенб к линии измеряемого давления (1) Недостатком этого устройства явля» . ется то, что опорное контролируемое давление должно поддерживаться во время всего эксперимента. Для этого нужны очень хороший вакуум насос, обеспе-2 чиваюшнй разрежение 1- 10 + 1 10 мм рт.ст., высокая кульгура изготовления устройства с высокой степенью герметичности. Особенно трудно э го обеспечить при наличии батарейных жидкостных пьезометров с десл.гками трубок.

Кроме того, вышеуказанное устройстВо не позволяет автоматизировать процесс получения результатов измерений.

Наиболее близким решением к изобретению является устройство, содержащее измерительный прибор, усилитель давлениях выполненный в виде размещенных в жест-

19 ком корпусе и расположенных один в другом сильфонов, имеющих общее дно, совмещенное с заслонкой системы соплозаслонка, и узел силовой компенсации (2).

Недостатками указанного устройства

35 являются невысокая чувствительность и точность, так как узел силовой компенсации в нем выполнен и виде пружины, что не позволяет повысить точность, К роме гого, наличие агмосферного давления между сильфонами также уменьшаег чувствительность сильфонов, гак как каждый ,из сильфонов работает при зна не тельном перепаде давлеешя.

711390

11еттью изобретения является повышение чувствительности и точности измере- ний.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения абсолютного

5 давления, содержащем измерительный при бор, усилитель давления, выполненный в виде размещенных в жестком корпусе и расположенных один в другом двух сильфонов, имеющих общее дно, совмещенное с заслонкой системы сопло-заслонка, узел силовой компенсации выполнен в виде снабженной, по крайней мере, двумя дросселями проточной камеры, соединенной через дроссель с вакуумным насо. сом и с усилителем, полость внутреннего сипьфона которого через сопло-заслонку связана с вакуумным насосом и через дроссель — с атмосферой, а полость между сипьфонами подключена к источнику измеряемого давления.

Такое выполнение устройства для измерения абсолютного давления позволяет повысить чувствительность и точность измерений, а также расширить диапазон измеряемых давлений в сторону малых давлений.

На чертеже изображена схема описываемого устройства для измерения абсолютного давления. зц

Устройство содержит корпус 1 с герметичной крышкой 2 и дном 3. Полость

4 корпуса 1 через штуцер 5 и кран 6 соединена с камерой 7 опорного давления.

Внутри корпуса 1 установлен упругий элемент 8 (например, сильфон), герметично соединенный с заслонкой 9, а с другой стороны — с крышкой 2. Внутри упругого элемента 8 установлен второй упругий элемент 10. Между упругими элементами 8 и 10 образуется полость

11, а внутри упругого элемента 10 — полость 12.

В крышке 2 установлен штуцер 13 с

:калиброванным дросселем 14, соединяющий полость 12 с атмосферой. Полость

; 12 соединена штуцером 15 с одним из

1копен жидкостного манометра 16 через

: кран 17, полость 12 может быть подключена к регистрирующему и записывающему приборам 18, 19. Второе колено жидкостного манометра 16 соединено с камерой 20 опорного давления. Между ка- мерами 7 и 20 установлен жидкостный манометр 27. В камерах 7 и 20 усга. новлены калиброванные дроссели 21, 22 и 23.

В центре крышки 2 на микрометрической резьбе установлено соппо,24-, кото4 рое с помощью головки 25 может перемешаться ВдОль Оси и BBopG÷èÁÎòüñÿ Внутрь упругого элемента 10, чтобы регулироИ вать зазор между заслонкой 9 и срезом сопла 24, Кран 26 служит дпя подсоединения полости ll к пинии измеряемого давления. Кран 27 служит для регулировки опорных давлений в камерах 7 и 20.

Краны 28 и 29 являются перепускными между коленами жидкостных манометров

16 и 27.

Полость 12 соединена через соппо 24 с системой откачки. Кран 30 служит для соединения полостей 4 и 11. Камера 7 узла опорного давления соединена с системой откачки через дро сель 23 и с источником измеряемого давления через манометр 31. Узел опорного давления состоит из проточной трубки 32, в которой .становпены калиброванные дросселя

2 l, 22, 23, образующие между собой две камеры 7 и 20 с различным опорным давлением. Полость 12 ог резьбы сопла 24 герметизирована.

Устройство работает следующим образом: задавая опорные давления в камерах 7 и 20, создаем в узле Опорного давления при открытых кранах 6, 17, 30, 27 и закрытых кранах 26, 28 и 29 в полости 12 заданное первоначальное давление, например, 50 — 100 мм рт.ст. с помощью передвижения сопла 24 вдоль оси. Полость 12 является проточной, воздух в нее поступает из атмосферы через калиброванный дроссель 14 и затем через соппо-заслонку 9 поступает в линию откачки. Перепад давлений на калиброванном дросселе 14 и на срезе сопла поддерживается сверхкритическим. Давление в полости 12 контролируется жидкостным манометром 16, одно колено которого подсоединено к полости 12 и может быть подключено к показывающему и записывающему приборам 18 и 19, а также к ЗВМ. Другое колено жидкостного манометра подсоединено к камере опорно-. го давления 20.

Площади калиброванных дросселей 21, 22 и 23 рассчитываются так, чтобы при соответствующем давлении Отсоса через дроссепь 22 в камерах.7 и 20 устанавливались заданные опорны: давления, которые при постоянном барометрическом давлении и сверхкригических истечениях через калиброванные дроссели 22, 22 и

23 будут постоянными.

С помощью жидкостного манометра

31 измеряют перепад давлений в каме11390 6 с заслонкой системы сопло-заслонка, и узел силовой компенсации, о r л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, узел силовой компенсации выполнен в виде снабженной, по крайней мере, двумя дросселями проточной камеры, соединенной через дроссель с вакуумным насосом и усилителем ° полос ть внутреннего сильфона которого через сопло-заслонку связана с вакуумным насосом и через дроссель - C атмосферой, в полость между сильфонами подключена к источнику измеряемого давления.

5 7 рах 20 и 7. Давление в этих камерах в широком диапазоне регулируется краном 27. Установив в полости 12 заданное давление, измеряемое пьезометром

16 закрываем кран 30 и открываем кран 26 подключая тем самым измеряемое давление в полости 11, которое будет равно: р +

ИЪ Р2О ye где Р„ — измеряемое давление, P — давление в камере 20, р — давление, измеренное мань16 метром 16.

Формула изобретения

Устройство для измерения абсолютно- .го давления, содержащее измерительный прибор, усилитель давления, выполненный в виде размещенных в жестком корпусе и расположенных один в другом двух сильфонов, имеющих общее дно, совмещенное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Петунин А. H. Измерение параме вров тазового потока, М., Машиностроениее, 1974, с. 32.

2. Никитин В. A. "Измерение давления и пробы спепиальното назначении в нефтегазопереработке, М., Тостоптехиэдат, 1955, с. 62-64 (прототип), !

ЦНИИПИ Заказ B997/27

Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент

r. Ужгород, ул. Проектная, 4