Способ измерения атмосферного давления

(51) 5 СПИ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ А ВТОРСКОМУ(71) Главная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова(56) Авторское свидетельство СССР458722, кл, С 01 Ь 7/14, 1975.Авторское свидетельство СССР Р 1521008, кл. С О 1 Ь 7/00, 1985, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГИНТ СССР 2точность измерения давления, Закрепленные в корпусе 3 мембраны 1 и 2 образуют две герметичные полости А и Б, .соединенные соответственно через краны 7 и 11 с атмосферой. Перемещением поршней 6 и 10 на разную длину изменяют давление в полостях А и Б. Методом силовой компенсации с помощью силокомпенсатора 13 измеряют усилие, развиваемое мембранами 1 и 2. Повторное перемещение поршней 6 и 10 осуществляют в соответствии с условием равенства отношений начальных объемов воздуха, запоняющего полости А и Б, к конечным объемам. 1 з.п. ф-лы, 1 илгде Р,2- атмосферное давление;- давление воздуха в полостях А и Б соответственно;Б и Б - эффективные площади мемб 1ран 1 и 2 соответственно,Измеряют это усилие методом силовой компенсации при помощи силокомпенсатора 13, контролируя равенствоизмеряемой силы Р и силы Р, развиваемой силокомпенсатором, при помощинуль-индикатора 1.4,Изобретение относится к измерительной технике, а именно к техникеизмерения атмосферного давления, иможет быть использовано для измерения атмосферного давления как на сетиметеостанций,так и для контроля барометров, установленных на метеостанциях.Цель изобретения - повышение точности измерения,На чертеже изображено устройстводля осуществления предлагаемого способа.Устройство содержит мембраны 1и 2, закрепленные в корпусе 3.Полость А между мембранами 1 и 2через кран 4 сообщена с внутреннейполостью насоса 5 с поршнем 6, ачерез кран 7 - с атмосферой.20Полость Б между мембраной 2 и корпусом 3 сообщена через кран 8 свнутренней полостью насоса 9 с поршнем 10, а через кран 11 - с атмосферой. 25Мембраны 1 и 2 связаны по оси между собой штоком 12, к которому присоединен силокомпенсатор 13.Начальное положение мембран контролируется при помощи нуль-индикатора 14,Способ осуществляют следующим образом.При равенстве давлений в полостяхатмосферному давлению сила, развиваемая мембранами., равна нулю. При этомвозможно выполнить контроль нуля устройства и определить силу, развиваемую силокомпенсатором,.Закрывают краны 7 и 11,Затем (выдвижением поршней 6 и 10на разную длину) уменьшают давленияв полостях А и Б.При этом усилие, развиваемое мембранами, равно 45Г = Р Б + Р(Б - Б) Р 1 Бга ф Затем снова выдвигают поршни 6 и 10, но при этом соблюдают условие, чтобы отношения начальных объемов воздуха заполняющего полости, к конечным объемам были равны.При соблюдении этого условия сила, развиваемая мембранами, равнаР - Ра Б+ Р (Б 1 Б Р БЧн (2) где Ч и - отношение начального объемаЧ воздуха к конечномуНаходят разность сил Г и Р 1, равнуюЛЧ(3) где 4 Ч - изменение объема воздуха.По этому выражению определяют силу, развиваемую мембранами под действием внутренних давлений:Р = ДР= =Р(Б -Б ) - Р Б .(4) Чк= Ча 1После этого, если сила Г стала меньше Р , полученное значение Г вычитают из Р , а если сила Р стала больше Г то Р суммируют с Г1В результате получают значение силы, равноеГ (5) которая линейно зависит от атмосферного давления и не зависит от внутренних давлений воздуха в полостях.При дискретных измерениях (т.е, при условии, что температура окружающего воздуха за время измерения не изменяется) по выражению 5 определяют атмосферное давление, зная Б1р: -, (6)Ра Б,Ксли же нужны непрерывные измерения в течение длительного срока, то изменение температуры окружающей среды будет влиять на результаты измерений, так какР(Б - Б) ФР БДля исключения этого влияния (после определения Р ) с помощью силокомапенсатора 13 создают компенсационное усилие Р = Р и прикладывают егоК австречно усилию, развиваемому мембранами.Очевидно, что в этом случае на входе нуль-индикатора 14 возникает сигнал пассогласования, так как силл(7) Р(Б - Б ) = Р Б,. (8) Рс БдРгде Р = Р -Ра 1 Р дРЧкР = ДГ -- - -ЧК, ЧнБ - эффективная площадь первой1мембраны; 30 Составитель А.СоколовскийТехред Л.Сердюкова Корректор О,Ципле Редактор А.Ревин Заказ 1908 Тираж 467 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 5 15785 Р отличается от силы Р, на некоторое значение йР , которое зависит от внутренних давлений в полостях и равно Для исключения этого рассогласования изменяют давление Р или Р, 10 или Р и Р до наступления равенства Р = Г , при наличии которого будет соблюдаться условие Следовательно, и влияние изменений температуры на результат при непрерывных измерениях будет исключено.Очевидно, что при выполнении всех выше указанных операций в дальнейшем атмосферное давление определяется по выражению (6) и единственной операцией является измерение силы, развиваемой силокомпенсатором. Формула изобретения1, Способ измерения атмосферного давления с помощью барометрической коробки с чувствительным элементом в виде двух соединенных штоком мембран, образующих две герметичные полости, при котором обе полости сообщают с атмосферой, затем на разную велиЭЭ 6чину увеличивают объемы полостей иизмеряют силу Р, создаваемую мембранами, о т л и ча ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, повторно увеличивают объемы полостей,соблюдая равенствоЧ 7 нЧк, Чкгде Ч , Ч- начальные объемы полостей,Ч Ч - конечные объемы по"к,флостей,измеряют силу Р , развиваемую йри этоммембранами,и определяют атмосферноедавление Р из соотношенияа 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения непрерывности измерений, встречно силе Р прикладывают силу, равную Р,и выравнивают их путем изменения объема одной или обеих полостей.