Грузопоршневой манометр абсолютного давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) 5 601 ОП Н ТЕНИЯ Т Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНГ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Ленинградский механический институим, Маршала Советского Союза Д.Ф.Устинов(54) ГРУЗОПОРШНЕВОИ МАНОМЕТР АБСОЛЮТНОГО ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к груэопоршневымприборам для воспроизведения и иэмерения давления и может быть применено припостроении автоматических образцовыхгрузопоршневых приборов контроля и регулирования давления воздуха, используемыхв метрологии для поверки чувствительныхэлементов давления. Изобретение позволя 1622786 А ет повысить производительность путем повышения быстродействия задания давления за счет уменьшения расхода воздуха, Грузопоршневой манометр содержит неуплотненный поршень 1, расположенный в цилиндре 2, механизмы нагружения и уравновешивания поршня 1, систему регулирования давления, Система регулирования давления образована регулирующим дросселем с выходным отверстием 11 и камерой А обратной связи, сообщаемой с ресивером 12. При этом выходное отверстие 11 соединено с входом пневмоклапана 13, выход которого соединен с камерой А обратной связи. Наличие пневмоклапана 13 в системе регулирования давления позволяет отключать камеру А обратной связи и ресивер 12 от регулирующего дросселя при замене грузов 4 на поршне 1, При этом новое значение давления создается в ресивере 12 не от нуля, а от предыдущего, ранее задаваемого значения давления. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике. а именно к грузопоршневым приборам для воспроизведения и измерения давления, может быть использовано в метрологии для поверки чувствительных элементов давления и является усовершенствованием известного грузопоршневого манометра по авт.св, Р 1076784.Целью изобретения является повышение производительности путем увеличения быстродействия задания давления за счет уменьшения расхода воздуха.На чертеже приведена принципиальная схема руэопоршневого манометра,Грузопоршневой маномер состоит из грузопоршневой колонки, в состав которой входит двойной дифференциальный неуплотненнь й 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 образована измерительная камера А, которая является камерой обратной связи, и камера Б опорного давления. В состав системы регулирования давления входят регулируемый дроссель, образованный каналами 6 и 7 вакуума и давления питания и проточками 8 и 9 в стенке цилиндра 2, канавкой 10 на поршне 1, выходным отверстием 11 в стенке цилиндра 2, камера А обратной связи и ресивер 12. Причем выходное отверстие 11 регулирующего дросселя соединено с входом пневмоклапана 13, выход которого трубопроводом 14 и каналом в стенке цилиндра 2 соединен с камерой А обратной связи, а последняя - с ресивером 12. Ниже проточки 9, связанной с каналом 7 давления питания Рп размещена третья проточка 15. идентичная проточке вакуума, с отверстием 16, соединенным трубопроводом 17 с магистралью вакуума Р, Третья проточка 15 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, Такое расположение дополнительной проточки 15 относительно проточки 9 давления обеспечивает идентичность потоков воздуха, направленных встречно в установившемся режиме, через щелевые дроссели (кольцевые зазоры между поршнем и цилиндром) на участках: проточка 9 - канавка 1 О, канавка 10 - проточка 8 и проточка 9 - проточка 15, Противоположные потоки воздуха через указанные дроссели вызывают вертикальные составляющие сил трения, направлен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ные встречно и примерно равные друг другу, Для смазки шлифов поршневой пары служит масло, поступающее в смазочные канавки из масленок 18 и 19, причем масленка 18 соединена с атмосферой, а в мас ленке 19 создается подпор с давлением Р,.Прибор работает следующим образом.Перед началом работы в камере Б со. здается давление Роп =0,1 Па. Такое же значение давления устанавливается в камере А обратной связи и ресивере 12 благодаря наличию в приборе системы автоматического регулирования давления. При установке на платформу 3 груза 4, пропорционального воспроизводимому значению давления, поршень 1 опускается и соединяет канал 7 питания через проточку 9, канавку 10 на поршне 1, выходное отверстие 11, открытый пневмоклапан 13 и трубопровод 14 с камерой А обратной связи и ресивером 12, По мере возрас 1 ания давления в камере обратной связи А и ресивере 12 и приближения его значения к равновесному поршень 1 начинает подниматься, перекрывая своим телом проточки 9 с каналом 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 ресиеера 12, в которых сохраняется и поддерживается требуемое знз ение давления.При задании следующего значения давления закрывается пневмоклапан 13 путем подачи соответствующего управляющего воздействия, Далее снимается груз с платформы 3, При этом поршень 1 поднимается вверх, сообщая вакуум-насос с выходным отверстием 11, Нс так как пневмоклапан 13 закрыт, то ранее задаваемое давление воздуха полностью сохраняется в камере А обратной связи и ресивере 12. После этого на платформу 3 устанавливается груз 4, пропорциональный новому задаваемому значению давления, и открывается пневмоклапан 13. При этом начинается процесс регулирования в камере А обратной связи и ресивере 12 относительно ранее задаваемого значения давления. В зависимости от того, какое значение давления задается: большее или меньшее, по сравнению с предшествующим, поршень 1 либо опускается вниз, сообщая проточку 9 с канавкой 10, либо остается в верхнем положении, совмещая проточку 8 с канавкой 10, Далее регулирование и поддержание давления в камере А и ресивере 12 осуществляются в обычном порядке,В установившемся режиме стабилизации давления уравновешиваются потоки воздуха через зазоры между поршнем 1 и1622786 цилиндром 2 от источника давления - проточки 9, к источнику вакуумапроточке 8, и от г роточки 9 к проточке 15. Равнодействующая сил трения, приложенных к поршню 1 со стороны этих идентичных потоков, прак тически равна нулю.В предложенном устройстве существенно уменьшен расход воздуха. сокращено время задания давления. При этом вследствие того, что задание различных 10 значений давления осуществляется не от нулевого значения, а от величины давления, предшествующего задаваемому, значительно уменьшается температурное возмущение, возникающее вследствие сжатия или 15 разрежения воздуха в замкнутом объеме. Соответственно уменьшается время регулирования и стабилизации давления, обусловленное температурным возмущением, а также уменьшается время запслнения реси вера воздухом до необходимой величины давления. Все перечисленное позволило значительно повысить производительность прибора, Так, время эаданчя давления сокращается порядка до 30 - 45 с в отличие от 60 - 25 100 с в сравнении с известным манометром,Таким образом, технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении производительности прибора путем уменьшения не менее чем в два раза времени задания давления. Кроме того, использование предлагаемого изобретения позволяет расширить область применения грузопоршневых манометров и использовать их для автоматизированной поверки чувствительных элементов давления, для которых недопустимо сбрасывание воздуха в процессе воспроизведения различных значений давления,Формула изобретения Грузопоршневой манометр абсолютного давления по авт,св. М 1076784, о т л ич а ю щ и й с я тем. что, с целью повышения производительности путем увеличения быстродействия за счет уменьшения расхода воздуха, в нем система регулиросания давления снабжена управляемым пневмоклапаном, вход которого соединен с отверстием, выполненным в стенке цилиндра, а выход соединен каналом с камерой обратной связи. Составитель Е.Швая Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская Редактор Л,Гратилло Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 107 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5