Ртутный манометр

 

I

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Щ 769375

Союз Соеетских

Социалистических

Ресоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.11.78 (21) 2690815/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.з

С 011 7/22

Государственный комитет

СС.СР (53) УДК 531.787.4 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

А. М. Насыров (71) Заявитель (54) РТУТНЫЙ МАНОМЕТР

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а точнее к жидкостным манометрам, и предназначено для измерения давления потока воды в гидродинамических и кавитационных трубах 5 при проведении экспериментальных исследований в области судостроения.

Известны ртутные манометры с автоматическим отсчетом показаний с применением фотоэлементов (1). 10

Однако при использовании этого устройства для измерения давлений в кавитационных и гидродинамических трубах точность совмещения каретки с мениском ртути значительно ухудшается. 15

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является ртутный манометр с ферромагнитным поплавком, на манометрическую трубку ко- 20 торого надет индуктивный датчик перемещения, подключенный к входу следящей системы, исполнительный механизм которой кинематически связан с катушкой датчика перемещения (2). 25

Недостаток его — отсутствие сигнала с индуктивного датчика при больших величинах рассогласования, когда поплавок полностью выходит за пределы его катушки, и, как следствие, — неработоспособ- 30 ность следящей системы и отказы измерительного устройства.

Целью изобретения является повышение надежности работы манометра путем получения дополнительного управляющего сигнала при значительных величинах рассогласования между положениями поплавка и катушки преобразователя (датчика).

Указанная цель достигается тем, что в манометре торцы катушки индуктивного преобразователя выполнены в виде фланцев, внутри каждого из которых расположены два радиальных канала с установленными в них источником света и фотоэлементом, причем верхняя часть поплавка выполнена со светопоглощающей, а нижняя — со светоотражающей поверхностями.

Такое решение позволяет в случае, если поплавок оказался за пределами индуктивного преобразователя и против обоих фотоэлементов находится или ртуть или вода, путем переключения выводов обмоток датчика обеспечить управляющий сигнал для отработки следящей системы в нужном направлении.

На фиг. 1 схематически изображен ртутный манометр; на фиг. 2 — электрическая блок-схема манометра, 769375

)О

ЗО

4О

3

В состав манометра (см. фиг. 1) входит манометрическая трубка 1, на которую надета катушка индуктивного преобразователя 2, прикрепленного к гайке 3 ходового винта 4. На поверхности ртути находится ферромагнитный поплавок 5. Для того, чтобы предотвратить преждевременные срабатывания фотосистем при прохождении около фотоэлементов ферромагнитного поплавка и избежать тем самым сбоев в работе устройства, верхняя половина поплавка выполнена светопоглощающей, нижняя — светоотр ажающей.

В торцовых фланцах преобразователя, в сквозных, радиальных отверстиях установлены источники света 6 и 7, и фотоэлементы (фотодиоды) верхний — 8, и нижний — 9. Оба фотоэлемента (см. фиг. 2) подключены к спусковым устройствам 10 и 11, например к триггерам Шмидта. На их выходе предусмотрены реле 12 и 13 с контактами на переброс, к которым подключены выводы выполненных симметрично и включенных встречно вторичных обмоток 14 и 15 индуктивного преобразователя. Его первичная обмотка 16 подключена к источнику электропитания переменного тока, С подвижных контактов реле управляющий сигнал поступает на усилитель 17 и далее — на серводвигатель 18, приводящий во вращение ходовой винт 4 (фиг. 1).

Возможны три основных режима работы индуктивного преобразователя и следящей системы.

В первом режиме поплавок разме цен ниже индуктивного преобразователя и напротив обоих фотоэлементов находится водный столбик. Вследствие малого отражения света оба фотоэлемента не освещены и оба реле остаются в нормальном положении (см. фиг. 2). Благодаря этому в обмотке 15 включено большее число витков, чем в обмотке 14, и возникает управляющий сигнал, который перемещает индуктивный преобразователь вниз, по направлению к ферромагнитному поплавку.

Во втором режиме поплавок размещен выше индуктивного преобразователя и напротив обоих фотоэлементов находится столбик ртути. Вследствие значительного отражения света засвечиваются оба фотоэлемента и оба реле срабатывают. Благодаря этому в обмотке 14 оказывается включенным большее число витков, чем во встречно включенной обмотке 15, и возникает управляющий сигнал, противоположный по фазе в сравнении с предыдущим случаем. Этот сигнал вызывает перемещение индуктивного преобразователя наверх, по направлению к ферромагнитному поплавку.

В третьем режиме поплавок размещен внутри индуктивного преобразователя, напротив верхнего фотоэлемента 8 находится водный столбик, а напротив нижнего 9— столб ртути. Вследствие этого реле 13 срабатывает, а реле 12 остается в нормальном положении. Благодаря этому управляющий сигнал на усилитель подается со встречно включенных обмоток с одинаковым количеством витков, и следящая система работает в режиме пропорционального слежения.

Переход из третьего режима работы во второй и первый режимы н обратно происходит при прохождении перед верхним или нижним фотоэлементами линии раздела между светопоглощающей и светоотражающей частями поплавка.

Использование изобретения позволит повысить надежность автоматического измерения давления в гидродинамических и кавитационных трубах и осуществить автоматическую обработку результатов измерений с помощью современных вычислительных средств.

Формула изобретения

Ртутный манометр, содержащий манометрическую трубку с помещенным в ней над мениском ртути ферромагнитным поплавком и систему автоматического отсчета показаний с катушкой дифференциального индуктивного преобразователя перемещения поплавка, соединенной с устройством ее перемещения вдоль манометрической трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы манометра путем получения дополнительного управляющего сигнала при значительных величинах рассогласования между положениями поплавка и катушки преобразователя, в нем торцы катушки индуктивного преобразователя выполнены в виде фланцев, внутри каждого из которых расположены два радиальных канала с установленными в них источником света и фотоэлементом, причем верхняя часть поплавка выполнена со светопоглощающей, а нижняя — со светоотражающей поверхностями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Горлин С. М. и др. Аэромеханпческие измерения. Методы и приборы, М., «Наука», 1964, с. 326 — 327.

2. Авторское свидетельство СССР № 133782, кл. Ci 01L 7/18, 01л)3.60 (прототип).

769375

/б

Составитель А. Винокуров

Техред О. Павлова Корректор Н. Федорова

Редактор О. Филиппова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2265/9 Изд. 522 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5