Манометр абсолютного давления
Патент 502259
Авторы
Манометр абсолютного давления
Иллюстрации
Реферат
(11) (J
Ь
««« f
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союа Советскнх
Соцналнстнческлх
Реслублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.02.74 (21) 1996957/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 05.02.76. Бюллетень № 5
Дата опубликования описания 22.04.76 (51) М. Кл.а G OI L 13/02
G 011 7/06
Государственный квинтет
Совета Министров СССР ло делам нзооретвннй м открытий (53) УДК 531.787(088.8) (72) Авторы изобретения
В. Е. Барановский, М. Д. Гераимчук, Ю. И. Горковчук, Ю. М. Звягинцев, П. М. Таланчук и А. В. Царенко
Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (71) Заявитель (54) МАНОМЕТР АБСОЛЮТНОГО ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к манометрам абсолютного давления компенсационного типа, и может быть использовано, например, при контроле и регулировании давления в напускной системе масс-спектрометра, а также в других областях техники, где при контроле технологических процессов показания приборов не должны зависеть от рода газа, а точность контроля должна быть относительно высокой.
Известен прибор для измерения абсолютного давления газов, состоящий из измерительного и вакуумированных сильфонов, торцы которых связаны жесткой тягой, индикатора рассогласования, усилителя, реверсивного двигателя и отсчетного устройства. Вакуумированный сильфон кинематически связан с реверсивным двигателем через винтовую пару.
Жесткая тяга непосредственно связана с индикатором рассогласования.
Основными недостатками этого манометра являются ограниченный нижний предел диапазона измерений и нелинейность характеристики в области измерения малых давлений.
Целью изобретения является линеаризация характеристики в области измерения низких давлений, а также понижение нижнего предела измерения давления и сохранение без изменения верхнего, Эта цель достигается тем, что предложенный манометр снабжен дополнительным вакуумированным сильфоном, установленным внутри измерительного сильфона, дополнительным индикатором рассогласования, согласующим устройством и сумматором. При этом один торец дополнительного сильфона жестко связан с подвижным дном измерительного сильфона, а другой торец взаимодействует с дополнительным индикатором рассогласования, связанным через согласующее устройство и сумматор с усилителем. Первый индикатор рассогласования подключен ко второму входу сумматора, 15 На чертеже изображена принципиальная схема манометра.
Манометр содержит измерительный 1 и вакуумированный 2 сильфоны, торцы которых связаны жесткой тягой 3, индикатор рассогла20 сования 4, усилитель 5, реверсивный двигатель
6, отсчетное устройство 7. Вакуумированный сильфон 2 кинематически связан с двигателем
6 через винтовую пару 8. Жесткая тяга 3 непосредственно связана с индикатором рассог25 ласования 4. Внутренний торец сильфона 1 связан с дополнительным ва куумированным сильфоном 9, имеющим определенное давление Р,=Р,к. Дополнительный индикатор рассогласования 10 связан через согласующее
30 устройство 11 и сумматор 12 с усилителем 5.
502259
Манометр работает следующим образом.
При измерении в диапазоне больших давлений Ра=Р„)Рад т. е. когда движущие силы сравнительно велики и основной индикатор рассогласования 4 выдает достаточно мощный сигнал, согласующее устройство 11 настроено таким образом, что оно не пропускает сигнал с индикатора 10. Сильфон 9 находится все время в сжатом состоянии под действием разности давлений ЬР=Є— Ра . При этом давление измеряемой среды действует на измерительный сильфон 1, заставляя его перемещаться одновременно с жестким центром 3. жесткий центр, смещаясь влево при уменьшении давления газа и вправо при его увеличении, воздействует на индикатор рассогласования 4, сигнал которого через сумматор 12 и усилитель 5 поступает на двигатель, который через винтовую пару 8 перемещает сильфон 2 вправо или влево до возврата жесткого центра 3 в исходное положение.
При измерении абсолютного давления разреженных газов в нижнем диапазоне, когда
Ри=Ра(Ра, движущие силы невелики, но значительно возрастает позиционная сила, обусловленная действием компенсирующего усилия, и одновременно возрастает момент трения в винтовой паре 8, B этом диапазоне в работу включается дополнительный индикатор рассогласования 10, который управляется сильфоном 9. Давление измеряемой среды действует на измерительный сильфон 1, заставляя его перемещаться одновременно с жестким центром 3, воздействующим на индикатор рассогласования 4, сигнал которого поступает на сумматор 12. Одновременно давление измеряемой среды действует на дополнительный сильфон 9, который под действием на него разности давления AP=P,g — Р„растягивается или сжимается, воздействуя на дополнительный индикатор рассогласования 10.
Сигнал с индикатора рассогласования 10 через согласующее устройство 11 поступает на сумматор 12. Сумматор 12 — суммирует сигналы, поступающие на его вход. Выходной сигнал сумматора 12 поступает через усилиI тель 5 на двигатель 6, заставляя через винтовую пару 8 перемещаться вместе с сильфоном
2, жестким центром 3 и сильфон 9 до нулевого равновесного положения индикатора рассогласования 10.
Давление P,ä выбирается экспериментальным путем, т. е. сначала снимается градуировочная характеристика прибора при отклю10 ченном дополнительном индикаторе рассогласования 10. По градуировочной характеристике определяется давление Ра, начиная с которого и ниже его погрешность измерения превышает допустимую или начинается нелиней15 ность характеристики.
Сильфон 2 откачивается до давлений, на 1—
2 порядка выше нижнего предела измеряемых давлений.
Предмет изобретения
Манометр абсолютного давления, содержащий измерительный и вакуумированный силь25 фоны, торцы которых связаны жесткой тягой, индикатор рассогласования, усилитель, механизм силовой обратной связи с реверсивным двигателем, кинематически связанным с вакуумированным сильфоном, и отсчетное уст30 ройство, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона в сторону низких давлений и линеаризации выходной характеристики, он снабжен дополнительным вакуумированным сильфоном, установленным
35 внутри измерительного сильфона, дополнительным индикатором рассогласования, согласующим устройством и сумматором; при этом один торец дополнительного сильфона жестко связан с подвижным дном измерительного
40 сильфона, а другой его торец взаимодействует с дополнительным индикатором рассогласования, связанным через согласующее устройство и сумматор с усилителем; причем первый индикатор рассогласования подключен ко вто45 рому входу сумматора.
502259
Составитель О. Полез
Техред 3. Тараненко
Корректор Л. Котова
Редактор Л. Утехина
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 747/11 Изд. № 239 Тираж 1029 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5