Устройство для измерения давления

ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУоп 553499 Союз Соеетских Социалистических Республик- 6 011. 9 6461/1 22) Заявлено 30.12.7 с присоединением заявки Государстеенныи комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий Приоритет 3) УДК 531.787(088.8 Опубликовано 05,04.77. Бюллетень13Дата опубликования описания 27.04.77(71 Заявител ОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ вительность и нупосредственно на м оборудовании Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для измерения давления жидких и газообразных еред.Известны устройства для измерения давления, содержащие корпус, закрепленные в нем и кинематически связанные между собой манометрический упругий элемент (мембрана, сильфон и т. п.) и измерительный преобразователь перестановочного усилия или перемещения, развиваемого манометрическим элементом при воздействии измеряемого давления 11.Известен также датчик разности давлений, содержащий размещенную в корпусе мембрану, связанную штоком, выполненным особым образом, с сердечником дифференциально- трансформаторного преобразователя 12), Деформации мембраны и штока, вызванные действием измеряемого давления, преобразуются дифференциально-трансформаторным преобразователем в электрический выходной сигнал, измеряемый известной вторичной аппаратурой.Однако проверить их чувстлевой выходной сигнал неработающем технологическоневозможно.Целью изобретения является возможность осуществления дистанционной проверки чувствительности и нулевого выходного сигнала устройства при воздействии переменного измеряемого давления, т. е. непосредственно наработающем технологическом оборудовании.Поставленная цель достигается тем, чтоповерочное устройство выполнено в виде двухдополнительных упругих чувствительных элементов, расположенных по обе стороны измерительного преобразователя, и жестко связанных с ним штоков. Один из этих элементов,О эффективная площадь которого равна площади рабочего чувствительного элемента, образует приемную полость с корпусом датчика, адругой, - имеющий меньшую эффективнуюплощадь, - образует приемную полость с ра 5 бочим чувствительным элементом. Отношениеэффективных площадей дополнительных чувствительных элементов равно 2 - 4.На чертеже представлено устройство дляизмерения давления. Оно содержит корпус 1О с патрубками 2 и 3, закрепленные в корпусеизмерительный преобразователь 4, например,тензометрический и кинематически связанныес ним и между собой манометрические упругие элементы 5, 6 и 7, например мембраны.5 Предлагаемое устройство работает следующим образом. Измеряемое давление Р,к, воздействует на манометрический элемент 7 исоздает на измерительном преобразователе 4перестановочное усилие, которое преобразуетО ся последним в выходной сигнал,60 65 3При поверке нулевого выходного сигнала давление Рд по пневмолинии с клапаном (на чертеже не показаны) через патрубокподают в камеру, образованную корпусом 1 и манометрическим упругим элементом 5. вследствие равенства эрфективных площадей маномстрических упругих элементов 5 и ( происходит компенсация их перестановочных усилии, и выходнои сигнал измерительного преооразователя становится равным номинальному начальному выходному сигналу устроиства. 11 противном случае производят корректировку этого сигнала известными спосооаюш.11 ри поверке чувствительности устройства в камеру, образованную манометрическими упругими элементами б и /, по пневмолинии с клапаном (на чертеже не показаны) через патрубок 2 подают заданныи импульс давления инертнои среды (сжатого воздуха, азота и т. и,). Вследствие неравенства эффективных площадей манометрических упругих элементов 0 и / на измерительный преооразователь 4 воздействует вполне определенное, заданное перестановочное усилие, и выходной сигнал устроиства также должен соответствовать наперед заданному значению, определяемому номинальной чувствительностью устроиства. Ы противном случае производят корректировку чувствительности устройства известными способами,11 осле проведения обеих поверок давление в вышеупомянутых камерах сбрасывается и устройство приводится в исходное состояние.Установка дополнительно двух манометрических упругих элементов и их расположение позволяет образовать внутри корпуса устроиства две дополнительные камеры. Для осуществления поверки нулевого выходного сигнала необходимо по пневмолинии с запорным клапаном подать измеряемую среду из технологического аппарата, на котором установлено устройство, в камеру, ооразованную корпусом и манометрическим упругим элементом, установленным со стороны, противоположнои воздеиствию измеряемой среды, 11 ри равенстве эффективных площадей манометрических элементов, установленных со стороны воздеиствия измеряемой среды и с противоположной стороны, и при равенствежесткостейманометрических элементов, установленных с разных сторон по отношению к измерительному преобразователю, перестановочные усилия, действующие на измерительный преобразователь с противоположных сторон, будут равны по величине и обратны по направлению и, таким образом, взаимоскомпенсированными. Следовательно, сумма действующих на измерительный преобразователь усилий при этом будет равна нулю и выходной сигнал преобразователя будет соответствовать номинальному нулевому выходному сигналу.Для осуществления поверки чувствительности необходимо в камеру, образованную манометрическими элементами, установленными со стороны воздействия измеряемой среды, пог 10 15 20 25 30 35 49 45 50 55 дать с помощью пневмолинии и запорного клапана давление известной величины. Вследствие неравенства эффективных площадей манометрических элементов регулирующее усилие, действующее при этом на измерительный преобразователь, не будет равно нулю, а вполне определенным и будет зависеть от разности эффективных площадей этих манометрических элементов. Причем, при изготовлении и настройке устройства может быть определена подобная измерительная характеристика.Диапазон отношения эффективных площадей манометрических элементов, установленных со стороны воздействия измеряемого давления от 2 до 4, определяется необходимостью обеспечения достаточной чувствительности при измерении давления технологической среды и при проверке чувствительности. При соотношении эффективных площадей, меньшем двух, резко снижается чувствительность устройства при подаче давления в камеру, образованную манометрическими элементами, установленными со стороны воздействия измеряемой среды. С другой стороны, при увеличении соотношения более четырех жесткость манометрического элемента с меньшей эффективной площадью значительно увеличивается, что приводит к столь же заметному снижению общей чувствительности устройства,После осуществления проверки измеритель. ных характеристик необходимо устройство привести в рабочее состояние, Для этого необходимо снять давление с камеры, образованной манометрическими элементами, установленными со стороны воздействия измеряемой среды, и с камеры, образованной корпусом и манометрическим элементом, установленным со стороны, противоположной воздействию измеряемой среды,Значение измерительных характеристик устройства в рабочих условиях и отклонения их от первоначальных или номинальных позволяет ввести в показания необходимые коррекции и, тем самым, существенно повысить точность и надежность измерения технологического параметра.Использование устройства позволит осуществлять дистанционную проверку его нулевого выходного сигнала и чувствительности при воздействии переменного измеряемого давления и, тем самым, существенно повысить точность и надежность измерений, что особенно важно при контроле давления технологических установок, в которых снятие измерительных устройств нежелательно или невозможно (при наличии интенсивных радиоционных полей, при дистанционном ведении процесса, например, на космических объектах и т, д.),Формула изобретенияУстройство для измерения давления, содержащее закрепленный в корпусе упругий чувствительный элемент, соединенный с измерительным преобразователем, поверочное устройство, соединительные трубопроводы с вен553499 Составитель И. Орлов Тсхред А, Камышник Вирк с а орректор Н. Изд.11Государственного комит по делам изобретен 3035, Москва, Ж, Ра каз 910/14ЦНИИП Тираж 1106а Совета Министров Си открытийшская наб., д. 4/5 Подписи пография, пр. Сапунова, 2 тилями и задатчик давления, о тл и ч а ю щ еес я тем, что, с целью возможности поверки как чувствительности, так и стабильности нулевого сигнала, в нем поверочное устройство выполнено в виде двух дополнительных упругих чувствительных элементов, расположенных по обе стороны измерительного преобразователя, и жестко связанных с ним штоков, из которых один, с эффективной площадью, равной площади рабочего чувствительного элемента, образует приемную полость с корпусом датчика,а другой, с меньшей эффективной пло 1 цадыо, образует приемную п лость с рабочим чувствительным элементом, причем отношение эффективных площадей этих чувствительных эле ментов равно 2 - :4.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство395737; б 011.9/04, 1971 г.10 2. Авторское свидетельство381934; 601.19/06, 1971 г. - прототип.