Измеритель давления

(23) Приоритет (43) Опубликов Госудйрственный комнтет Совета Министров СССР по ленам изобретенийн открытей 53) УДК 531.787.11(45) Дата опубликования описания 10.02.78 72) Авторы изобретен олухин, М, С. Стернзат и В. А. Цвел Г.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАВЛЕНИ Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники.Устройство может быть использовано для измерения абсолютного давления, разности давлений и т. п.Известны измерители давления, содержащие чувствительный элемент, рейтерный механизм с поводком и приводом, нуль-орган для определения равенства действующих усилий и отсчетное устройство для определения положения груза рейтерного механизма в момент равенства измеряемого усилия и усилия, созданного рейтерным механизмом 1.Однако указанные измерители давления имеют существенный недостаток: при наложении диапазонного груза (или его снятии) рейтерный груз необходимо переместить в противоположное занимаемому крайнее положение (если измеряемый параметр плавно изменяется) и только после этого можно продолжать измерения, т. е. известные измерители давления с диапазонными грузами не обеспечивают непрерывности измерений во времени и, следовательно, время, необходимое для проведения всего цикла измерений в заданных пределах, увеличивается, если эти пределы превышают прегелы диапазона измерения с одним и тем же диапазонным гру- зом Точность измерения тем выше (при прочих равных условиях), чем меньше разность усилий, создаваемых перемещением рейтерногогруза, т, е. увеличение количества поддиапазонов способствует повышению точности из 5 мерения. Но существующие многодиапазонные измерители давления приводят к снижению полезного времени на 50% по сравнениюс однодиапазонными.Целью изобретения является повышение10 точности и ускорение процесса измерения.Для этого предлагаемый измеритель давления снабжен дополнительным рейтерным механизмом с поводком и приводом и механизмом наложения рейтерных грузов, причем15 поводки обоих рейтерных механизмов установлены с возможностью перемещения в противоположных направлениях и механизм наложения рейтерных грузов кинематическисвязан с рейтерным механизмом,20 На чертеже представлена кинематическаясхема предлагаемого измерителя давлений.Измеритель давления содержит рейтерныегрузы 1 и 2, расположенные в прорезях поводков кареток 3 и 4, коорые приводятся в посту 25 нательное движение ходовыми винтами 5 и 6,при этом направление движения кареток противоположно друг другу.В показанном на чертеже положении рейтерный груз 2 находится на направляющих 730 измерительного плеча рычага силового ком60 65 пенсатора, а рейтерный груз 1 поднят над направляющими 8 рычага и находится на опо. ре 9. Опоры 9 и 10 расположены выше на. правляющих 7 и 8 и параллельны им. У концов опор расположены по две пары дисков 11 - 14 с прорезями, закрепленных неподвижно на осях 15 и 16, Диски 11 - 14 приводятся в движение рукояткой 17, от которой на оси 15 и 16 через диски 18 - 21 с помощью гибких связей передается вращение. Диски 19 и 20 связаны между собой фрикционно.Рычаг силового компенсатора имеет крестообразную упругую опору, состоящую из вертикального подвеса 22 и двух горизонтальных ленточных упругих стержней 23 и 24. Измеряемое усилие прикладывается к плечу 25 рычага.На оси 26 рукоятки 17 закреплен кулачковый барабан 27, в зависимости от углового положения которого навешиваются на рычаг диапазонные грузы 28 (их может быть разное количество, на чертеже их четыре) в различной комбинации. Кулачковый барабан состоит из набора профильных кулачков, закрепленных на общей оси, сдвинутых относительно друг друга по углу так, чтобы чередование выступов и впадин по линии контакта со щупами толкателей диапазонных грузов образовало необходимую комбинацию опущенных на рычаг и поднятых с него грузов.Положение равновесия рычага определяется нуль-органом 29. Ходовые винты 5 и 6 приводятся в движение двигателем 30 с редуктором.Для определения положения рейтерных грузов 1 и 2 имеются отсчетные устройства 31 и 32 с непрозрачными шторками 33 и 34. Открыта шторка отсчетного устройства, связанного с ходовым винтом опущенного груза (механизм управления открыванием и закрыванием шторок на чертеже не показан), Отсчетное устройство выполнено в виде двух цифровых механических счетчиков, соединенных с поводками рейтерных механизмов через передаточный механизм так, что в любом из положений рейтерных грузов сумма показаний счетчиков постоянна и равна 10"+, где и - число значащих разрядов счетчика, Измеряемое давление действует на чувствительный элемент 35, например сильфон,Работает измеритель давления следующим образом.Если измеряемая сила Р, развиваемая силь- фоном 35, не равна силе, развиваемой рейтерным и диапазонными 28 грузами, то рычаг силового компенсатора отклоняется от положения равновесия и с нуль-органа 29 поступает сигнал управления на двигатель 30, который перемещает каретки 3 и 4 и соответственно рейтерные грузы в противоположных направлениях.Если предположить, что сила Р больше силы, развиваемой грузами в точке ее приложения, то, так как опущен на рычаг груз 2, двигатель начинает вращаться в таком на 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 правлении, чтобы каретка 4 перемещалась в сторону увеличения действующего момента груза 2 (т, е. вправо), В это время каретка 3 перемещается в противоположном направлении. Если в пределах перемещения каретки 4 груз 2 окажется в таком положении, при котором наступает равновесие рычага, то двигатель останавливается. Если окажется, что усилие Р больше, чем усилие, создаваемое диапазонными грузами и грузом 2 в крайнем левом положении, то, когда ось груза 2 войдет в нижние прорези дисков 14 (а ось груза 1 в этот момент будет находиться в верхних прорезях дисков 11), поворотом рукоятки 17 увеличивают вес диапазонных грузов, при этом груз 2 поднят на опору 10, а груз 1 опущен на направляющие 8 рычага.Механизм наложения рейтерных грузов соединен с механизмом наложения диапазонных грузов так, чтобы при наложении диапазонного груза опускался тот рейтерный груз, действующее плечо которого меньше, а при съеме диапазонного груза - тот, действующее плечо которого больше.Направление вращения двигателя изменяется на обратное и каретка 3 движется влево, а каретка 4 - вправо до момента равновесия, При этом направление вращения д вигателя определяется не только направлением отклонения рычага относительно нуль-органа, но и тем, какой рейтерный груз (1 или 2) находится на опоре,Значение измеряемого давления определяется в момент равновесия по положению рукоятки 17 и показаниям отсчетного устройства, шторка которого открыта.Градуировка измерителя давления может быть выполнена в единицах измеряемой величины (например, мм рт, ст,), тогда положение рукоятки 17 определяет старший разряд числа отсчета (сотни), а показания отсчетного устройства - младшие разряды (десятки, единицы и т, д.) при условии, что дискретность усилия, создаваемого диапазон- ными грузами, равна максимальному изменению усилия, создаваемого рейтерным, грузом при переходе из одного крайнего положения в другое, и что это изменение соответствует ста единицам измеряемой величины.Применение описанного измерителя давления позволит повысить производительность труда в процессе измерений, а его использование в качестве образцового прибора ускорит процесс градуировки проверяемых приборов. Формула изобретения Измеритель давления, содержащий чувствительный элемент, рейтерный механизм с поводком и приводом, нуль-орган и отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса измерения, он снабжен дополнительным рейтерным механизмом б поводком и приводом и механизмом наложения рейтерных грузов, причем поводки .обоих рейтерных механизмов установлены с возможностью перемещения в противоположных направлениях, и механизм наложения рейтерных грузов кинематически связан с рейтерным механизмом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 5 1. Горлин С. М. и др. Аэромеханические измерения. М., Наука, 1964, с. 341 - 342.