Микроманометр

10 во ССС1949,СССР1948. к техникеавления позволяь устройая трубка 2 частичентичнои й в пне Май ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ИОАНИЕ ИЗ ТОРСНОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относитсизмерения малых перепадови скоростей движения газает повысить чувствительноства. Прозрачная индикато1 по обе стороны от поршнно заполнена жидкостью, ижидкости поршня, Создаваем мовводах 9 перепад давления вызывает перемещение поршня, время Его перемещения по определенному участку индикаторной трубки 1 регистрируется, Перепад давления может определяться и по углу поворота регулировочного винта 8 для наклона каркаса 5, при котором поршень 2 останавливается. Определенное отношение площади зеркала жидкости к площади проходного сечения дроссельных шайб 10, установленных в вертикальных коленах, необходимое для получения возможно больших углов наклона трубки, обеспечивается за счет входящей в переходники 4 жидкости. Оба колена и индикаторная трубка помещены в термостатирующий корпус. 1 ил.Изобретение относится к техникеизмерения малых перепадов давленияи скоростей дви;ия газа.Цель изобретения - повышение чувствительности микроманометра. 5На чертеже представлен предлагаемый микроманометр,Прозрачная индикаторная трубка 1,содержащая жидкостный поршенек 2,сформированный на слое 3 жидкости, с10торцовыми переходниками 4;выполненными, например, из гибкого шланга,закреплена на каркасе 5, установленном на платформе 6 с воэможностьюнаклона посредством шарнира 7 и регулировочного винта 8. В торцовые переходники 4 вставлены соединяющие полости трубки с областями измеряемогоперепада давлений пневмовводы 9 с20дроссельными шайбами 10. Микроманометр снабжен термостатом (показанпунктиром) для термостатирования индикаторной трубки 1 и переходников4 при оптимальных по подвижности пор шенька и испарению жидкости черезпневмовводы температурах,При этом предполагается, что газовая фаза в индикаторной трубке является практически насыщенной пароминдикаторной жидкости, что достигается неравенством:где Р - площадь отверстия в шай 35бах 10;Ь - высота шайб 10;Р- площадь зеркала жидкостив переходниках 4;40Ь - высота жидкостного поршенька.Например, для того, чтобы парциальное давление пара диэтилового эфира в индикаторной трубке при 20 С и давлении среды 760 мм рт.стне отличалось от насыщенного больше, чем на 1 Х, достаточно выполнить соотношение;60 Рф 4 РаСоотношение между размерами отверстий в шайбах 10 и температурой среды в индикаторной трубке 1 и переходниках 4,обеспечивающее пренеб 55 режимо малое изменение длины поршенька за время замера перепада давлений, может бьть выражено через неравенство:Р7 п2Р - Р 50 где- время замера перепада давлений;й 1 - изменение длины поршенька за времяГ - площадь отверстия шайбы;Ь - длина отверстия шайбы;Р - площадь зеркала поршенька;П - коэффициент диффузии;Р - давление среды над индикаторной жидкостью;К - газовая постоянная параиндикаторной жидкости;Т - температура среды в индикаторной трубке и переходниках;- удельный вес индикаторнойжидкости;Р - давление насыщенного параНиндикаторной жидкости притемпературе Т.Формирование поршенька и измерение перепада давлений осуществляютследующим образом,Поворотом каркаса 5 вокруг осишарнира 7 индикаторной трубке 1, заправленной через пневмовводы 9 рабочей жидкостью в количестве, необходимом для формирования поршенька нужной длины, придается наклон, при котором жидкость перекрывает сечениетрубки. При наклоне трубки в противоположную сторону от концевогоучастка трубки отделяется поршенек,который фиксируется в заданном исходном положении при помощи регулировочного винта 8.В исходном положении микроманометра индикаторная трубка - в горизонтальном положении, поршенек размещен ближе к концу трубки, к которому будет подведено большее давление.После создания в пневмовводах 9измеряемого перепада давлений поршенек начинает перемещаться, приэтом либо регистрируется время прохождения поршеньком определенногоучастка индикаторной трубки, либовращением регулировочного винта 8создается такой наклон каркаса 5,при котором поршенек останавливается, при этом сила, действующая напоршенек от перепада давлений, уравновешивается осевой составляющейвеса поршенька. Измеряемый перепадиз-за гистерезиса смачивания, а пренебрежимо малое изменение длины поршенька исключает необходимость введения в показания микроманометра поправки, учитывающей перемещение менисков поршенька вследствие испарения жидкости. Предлагаемое конструктивное исполнение индикаторного элемента дляобразования в трубке поршенька наслое жидкости в виде отдельно изготавливаемых прямой трубки и переходников в отличие от способов оформления концевых участков трубки с поршеньком в известньгх микроманометрах,например, путем изгиба цельной трубкиили ее запаивания при применениистеклянной трубки позволяет исключить практически неизбежную деформацию трубки в местах нагрева, которая усложняет (или делает невозможным) формирование поршенька на слоежидкости и уменьшает допустимые поустойчивости поршенька углы наклонатрубки (а следовательно, диапазонизмеряемых перепадов цавлений) илиснижает чувствительность. Кроме того, для получения возможно большихдопустимых углов наклона трубки целесообразно обеспечивать необходимоеотношение площади зеркала жидкостик площади проходного сечения дроссельных шайб за счет входящего в переходники слоя жидкости, а не за счетальтернативного удлинения нерабочихконцевьгх участков трубки,Формула изобретения Микроманометр, содержащий два вертикальных колена, соединенные в нижней части горизонтальной индикаторнойтрубкой с Размещенным в ней жидкостным поршнем, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен термостатирующим корпусом с основанием, сечениеиндикаторной трубки по обе стороны отжидкостного поршня частично заполнено жидкостью, идентичной жидкостипоршня, вертикальные колена снабжены входными дроссельными шайбами,причем оба колена и индикаторнаятрубка помещены в термостатирующийкорпус, установленный с возможностьюнаклона индикаторной трубки относительно основания и имеющий регуляторнаклона в виде винта,3 128 б 91давлений определяется либо по времени прохождения поршеньком определенного гчастка индикаторной трубки, либо по углу поворота винта 8посредством предварительной тарировки микроманометра.Предлагаемое техническое решение обеспечивает возможность измерения перепадов давлений порядка 1010мм вод.ст. при формировании 10жидкостного поршенька из диэтилового эфира в стеклянных трубках свнутренними диаметрами 6-10 мм.Чувствительность капиллярной трубки прототипа непревышает 10- ммвод.ст.15Предлагаемый микроманометр конструктивно проще и имеет меньшие габариты по сравнению с известнымиустройствами с такой же чувствительностью,20Индикаторная трубка с поршеньком,образованным на слое жидкости, позволяет обеспечить большую чувствительность микроманометра по сравнению сизвестными микроманометрами с капиллярными индикаторными трубками, жидкостный поршенек в которых вписан впроходное сечение трубки, так какопределяющая подвижность поршенькавеличина отношения площади к периметру поперечного сечения для поршенька, образованного на слое жидкости и имеющего форму сегмента, больше,чем для поршенька, имеющего формукруга, при равной высоте поршеньков. 35Кроме того, в предлагаемом микроманометре поршенек скользит по слою жидкости, перемещающемуся под действиемперепада давлений в ту же сторону,что и поршенек. 40Установка на концах индикаторнойтрубки, частично заполненных индикаторной жидкостью, термостатируемыхпереходников с дроссельными шайбамипри указанных соотношениях между 45размерами отверстий в шайбах и площадью зеркала жидкости в переходниках позволяет повысить точность из- .1мерений по сравнению с известнымимикроманометрами такого же типа при 50использовании для повышения чувствительности легкоиспаряющихся жидкостей или подогреве индикаторной жидкости, так как приближением парциальногодавления пара в полости трубки 55к насыщенному состоянию обеспечивается сохранение пленки жидкости навнутренней поверхности трубки и таким образом исключаются погрешности