Способ калибровки мембранного емкостного манометра

Способ калибровки мембранного емкостного манометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Всесоюзная ватент но-тех.; ические библиотека МБА

О Il И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ п11 460463

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.03.73 (21) 1896053/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.02.75. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 14.04.75 (51) М. Кл. G 011 27/00 государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений

И ОТКРЫТИЙ (53) УДК 531.786(088.8) (72) Автор изобретения Б. Н. Рузин (71) Заявитель Специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения

АН СССР (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ

МЕМБРАННОГО ЕМКОСТНОГО МАНОМЕТРА

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для тарировки мембранных емкостных манометров, Известный способ тарировки мембранных емкостных манометров, при котором параллельно одному из плеч мостовой схемы (наиболее часто параллельно датчику) подсоединяется калиброванная емкость и изменением коэффициента усиления усилителя показания индикаторного прибора устанавливаются на реперную отметку шкалы, не обеспечивает высокой точности.

Цель изобретения — повышение точности тарировки мембранных емкостных манометров.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве реперного воздействия используется напряжение, прикладываемое между мембраной и неподвижным электродом. При регулировке чувствительности прибора учитывают величину емкости датчика, определяемую после приложения реперного напряжения.

На чертеже представлена схема мембранного манометра, в котором реализован предлагаемый способ.

Мембранный манометр состоит из генератора электрических колебаний 1, усилителя 2, синхронного детектора 3, измерительного прибора 4, источника реперного напряжения 5 и выключателя 6.

Калибровка манометра производится путем установления постоянной величины отклонения стрелки регистрирующего прибора при воздействии на мембрану постоянной по величине силы. С этой целью перед началом калибровки обе камеры датчика откачиваются до высокого вакуума (не хуже 10 — в мм рт. ст.).

Затем между электродом и мембраной прокладывается реперное напряжение определенI0 ной величины и вызывающее прогиб мембраны, и регулировкой коэффициента усиления стрелка регистрирующего прибора устанавливается на реперную отметку шкалы.

Схема электростатического взаимодействия, 15 возникающая между мембраной и электродом, равна:

2 2

Сд Ур 2 2 в = = sCa р

2ZS

20 где C емкость датчика, Ур — реперное напряжение, Х вЂ” диэлектрическая проницаемость, S — площадь мембраны.

Из выражения (1) видно, что сила, дейст25 вующая на мембрану, зависит не только от величины реперного напряжения Ур, но и от емкости датчика. Емкость датчика, в общем случае, не является постоянной, она зависит от температуры датчика, величины натяжения

Ç0 мембраны (наличие или отсутствие прогиба) 460463 и т. д. Из выражения (1) также очевидно, что для поддержания постоянства силы Р„действующей на мембрану, т. е. постоянства реперного усилия, необходимо поддержание постоянства произведения:

C,U — const. (2)

Для обеспечения достаточной точности калибровки целесообразно поддерживать величину произведения:

СдфУрэ — Сд,Х/р ф — (1, 4Р„„,, „= + (3) где Р„„„ — значение верхнего предела шкалы прибора, S„площадь мембраны, С» — емкость датчика, замеренная при первичной калибровке манометра по манометру МакЛеода, Up, — реперное напряжение, определяемое при калибровке манометра по манометру МакЛеода, C — емкость датчика, Uð — необходимая величина реперного напряжения. а — постоянная, записанная в паспорте прибора.

В этом случае при подаче реперного напряжения показания регистрирующего прибора равны 70 /О шкалы. Величина постоянной а, а также значение Рыакс определяются при первичной калибровке прибора по манометру

Мак-Леода. Принимая во внимание, что с повышением диапазона измеряемых давлений повышается и величина реперного напряжения, необходимо в целях устранения возможности пробоя между мембраной и электродом проводить предлагаемую выше калибровку прибора только при достаточно низких давлениях в камерах датчика. При этом величина остаточного давления в камерах датчика должна быть тем ниже, чем выше диапазон давлений, измеряемых манометром, При использовании в датчике тонких мембран, их прогиб под действием реперного усилия может достичь достаточно большой величины, что приводит к значительному изменению емкости датчика. В этом случае измерение емкости датчика должно производиться после подачи реперного напряжения. В связи с этим использование выражения (3) оказывается неудобным, так как приходится при каждой калибровке несколько раз последовательно изменять напряжение компенсации, измерять емкость датчика и определять величину их произведения. В этом случае может оказаться удобнее поддерживать постоянной не величину произведения, а величину реперного напряжения (Uð=Const), определяя каждый раз необходимую величину отклонения указателя, соответствующую приложенному в данный момент реперному усилию из выражения:

15 дх С2 с» 1 — Э (4) где N> — величина отклонения указателя (показания прибора), соответствующая приложенному усилию, — емкость датчика при приложенном напряжении компенсации, — емкость датчика, определенная при первичной калибровке манометра по манометру Мак-Леода, — показания индикатора, определенные при первичной калибровке манометра по манометру МакЛеода, 20

Сдх с»

Л э

30 э э

2 дэ — постоянный коэффициент, записанный в паспорте прибора, 35 Предмет изобретения

Способ калибровки мембранного емкостного манометра непосредственного отсчета, связанный с использованием реперного воздейст40 вия с определением реакции прибора на указанное воздействие и соответствующей регулировкой чувствительности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в качестве реперного воздействия ис45 пользуют напряжение, прикладываемое между мембраной и неподвижным электродом, причем при регулировке чувствительности прибора учитывают величину емкости датчика, определяемую после приложения реперно50 го напряжения, 460463

Составитель О. Сафонов

Техред E. Борисова

Корректор Л. Котова

Редактор E. Семанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 896/1 Изд. Ме 1102 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5