Грузопоршневой манометр абсолютного давления

Грузопоршневой манометр абсолютного давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСЙУБЛИН

И9} (И) З(5и G01L 16

; . с". ь, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ" -:::-::::::-",, В

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3539109/18-10 (22) 10. 01.83 (46) 28. 02. 84. Бюл. М 8 (72) Р.Д.Иванов, Э.И.Спиридонов и В.А.Туровский .(53) 531 ° 787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 669236, кл. 0 01 .К 7/16, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

М 540174, кл. G 01 L 7/16, 1976 (прототип). . (54)(57) ГРУЗОПОРШНЕВОИ МАНОМЕТР АБСОЛОТНОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащий неуплотненный поршень, расположенный в цилиндре, механизмы нагружения и уравновешивания поршня, систему регулирования давления в виде регулиру его дросселя, образованного проточками питания и вакуума и выходным отверстием, выполненными в цилиндре, и канавкой на поршне, связанного каналами с камерой обратной связи, выполненной в цилиндре, и ресивером, отличающийся тем,что, с целью повышения точности поддержания и измерения давления за счет компенсации силы неуравновешенности на поршне, цилиндр снабжен дополнительной проточкой, идентичной проточке вакуума, сообщенной с ней и расположенной с противоположной стороны относительно проточки- питания так, что расстояние между смежными кромками дополнительной проточки и проточки питания больше или равно разности расстояний между смежными кромками проточек питания и вакуума и ширины канавки на поршне.

1 1.0767

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к грузопоршневым приборам для воспроизведения и измерения абсолютного давления.

Известны автоматические грузопорш" невые манометры, содержащие неуплотненный поршень, расположенный в цилиндре, механизмы нагружения и уравновешивания, систему регулирования давления в составе регулирующего дрос.10 селя, соединенного с камерой обратной связи, образованной торцом поршня и полостью цилиндра, и реси" вером. Регулирующий дроссель выполнен в виде отверстий-питания, сброса и 15 выхода в стенке цилиндра и канавки на поршне, располагаемой между отверстиями питания и сброса Я .

Опыт эксплуатации при(.:оров с подобной схемой соединения элементов системы регулирования давления показал, что в установившемся процессе стабили- . зации заданного значения давления наблюдается появление случайной ошибки регулирования за счет возникновения силы неуравновешенности поршня, вызываемой протеканием воздуха через зазоры между поршнем и цилиндром от отверстия питания к отверстию сброса. При этом максимальное Значе- З0 ние силы неуравновешенности пропорционально значению перепада давления на регулирующем дросселе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достига35 емому результату является грузопоршневой манометр, в который введен регулятор перепада давления на регулирующем дросселе в схему приборов.

Манометр содержит грузопоршневую колонку (дифференциальный поршень в цилиндре) с системой регулирования давления, механизмы нагружения и уравновешивания. Для повышения точности схема прибора усложнена введением на входах питания и сброса двух регуляторов - регулятора давления и регулятора разрежения. Применение этих регуляторов в схеме прибора позволяет получить на регулирующем дросселе меньший, по сравнению

50 с максимально возможным без регуляторов, перепад давленйя, что ведет к уменьшению силы неуравновешенности, приложенной к поршню, и некоторому повышению точности прибора f2) .

Однако введение регулятора перепада давления на регулирующем дрос84 2 селе усложняет схему прибора и увеличивает его стоимость.

Цель изобретения - повышение точности поддержания и измерения давления за счет компенсации силы неуравновешенности на поршне. укаэанная цель достигается тем, что в грузопоршневом манометре абсолютного давления, содержащем неуплотненный поршень, расположенный в цилиндре, механизмы нагружения и уравновешивания поршня, систему регулирования давления в виде регулирующего дросселя, образованного проточками питания и вакуума и выходным отверстием, выполненными в цилиндре, и канавкой на поршне, связанного каналами с камерой обратной связи, выполненной в цилиндре, и ресивером; цилиндр снабжен дополнительной проточкой, идентичной проточке вакуума, сообщенной с ней и расположенной с противоположной стороны относительно проточки питания так, что расстояние между смежными кромками дополнительной проточки и проточки питания больше или равно расстояний между смежными кромками проточек питания и вакуума и ширины канавки на поршне. !

Введение дополнительной проточки, расположенной ниже проточки давления питания, создает дополни-. тельный путь потоку сжатого воздуха от магистрали давления через зазор между поршнем и цилиндром вниз, т.е. дополнительную силу, приложенную к поршню сверху вниз, которая компенсирует силу неуравновешенности, действующую на поршень снизу вверх при отсутствии этой проточки, тем самым повышается точность воспроизведения давления за счет существенного уменьшения данной составляющей ошибки измерения.

На чертеже приведена принципиальная схема грузопоршневого манометра абсолютного давления.

Грузопоршневой манометр состоит из груэопоршневой колонки, в состав которой входит двойной дифференциальный неуплотненный поршень 1, размещенный в цилиндре 2. С поршнем 1 жестко связана платформа 3 нагружения с грузами 4. Поршень 1 и платформа 3 нагружения уравновешены рычажным механизмом 5. В полости цилиндра 2 уступами поршня 1 образованы измерительная камера й, которая

1076784

3 является камерой обратной связи, и камера Б опорного давления. В состав системы регулирования давления входят регулирующий дроссель, образованный отверстиями 6 и 7 питания и проточками 8 и 9 в стенке цилиндра 2, проточкой 10 на поршне 1, выходным отверстием 11 в стенке цилиндра 2, камера А обратной связи и ресивер 12, причем выходное отверстие 11 регули 10 рующего дросселя соединено каналом с камерой А, а последняя - с ресивером 12. Ниже проточки 9, связанной с отверстием 7 давления питания Р>, размещена дополнительная проточк з

13, идентичная проточка вакуума с отверстием 14, соединенным трубопроводом 15 с магистралью вакуума Р . Дополнительная проточка 13 расположена с противоположной стороны от проточки 9 давления питания так, что расстояние между ними больше или равно разности расстояний между смежными кромками проточек давления питания и вакуума и ширины канавки на поршне.25

Такое расположение дополнительной проточки 13 относительно проточки

9 давления обеспечивает идентичность потоков воздуха, направленных встреч но в установившемся режиме через щелевые дроссели (кольцевые зазорн между поршнем и цилиндром) на участках: проточка 9 - проточка 10, проточка 10 - проточка 8 и проточка 9проточка l3. Противоположные потоки воздуха через указанные дроссели вызывают вертикальные составляющие. сил трения, направленные встречно и примерно равные друг другу.

Идентичность потоков воздуха через кольцевые цилиндрические зазоры обеспечивается ли,чь в том случае, когда расстояние между проточками

13 и 9 больше или равно разности расстояний между смежными. кромками проточек давления питания 9 и вакуума 8 и ширины канавки 10 на поршне.

Для смазки шлифов поршневой пары служит масло, поступающее в смазочные канавки из масленок 16 и 17, причем масленка 16 соединена с атмосферой, а в масленке 17 создается подпор с давлением Pf,.

Перед началом работы прибора в камере Б создается. опорное давление

P0 0,13 Па. Такое же значение давления устанавливается в камере А и ресивере 12 с помощью вакуум-насосов.

При установке на платформу 3 груза

4, пропорционального воспроизводимому значению давления, поршень 1 опускается и соединяет- канал 7 питания через проточку на поране 8 и отверс" тие 11 с камерой А обратной связи и ресивером 12. По мере возрастания давления в камере А обратной связи и ресивере 12 и приближении его значения к равновесному поршень 1 начинает подниматься, перекрывая своим телом проточку 9 с отверстием 7 в стенке цилиндра 2. По окончании переходного процесса регулирующий дроссель полностью закрывается, т.е. отсекаются источник давления питания . и вакуума от камеры А и ресивера 12; в которых сохраняется требуемое значение давления;

В установившемся режиме стабилизации давления сохраняется поток воздуха через зазоры между поршнем и цилиндром от источника давления по каналу

7 и связанной с ним проточке 9 вверх к проточке 8 и от проточки 10 к проточке 8 и вниз - от проточки 9 к проточке 13, связанной с отверстием 14, соединенным с магистралью вакуума.

Равнодействующая сил трения, приложенных к поршню со стороны этих идентичных потоков, практически равна нулю, что позволяет говорить о компенсации силы неуравновешенности, приложенной к поршню, при отсутствии дополнительной проточки, соединенной с магистралью вакуума.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении точности путем компенсации силы неуравновешенности на поршне в установившемся режиме примерно на 10-153, а также в улучшении условий смазки нижнего поршня за счет равномерного ее распределения в зазоре между поршнем и цилиндром под действием перепада давления между атмосферным и давлением вакуума, что способствует повышению точности работы.

1076784

17

1f

7П

Составитель А.Соколовский

Редактор Н.Руднева ТехредМ.Гергель Корректор И.Эрдейи

Заказ 737/ >0 Тираж Ы3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

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