Барометр

Союз Сфветскик Сфцналнстнческив РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВ ЮТВЛЬСТВУ(51)М. Кл.з 0 01 1 7/126 01 1 11/00 ГосударственныЯ комитет СССР во дедам нзобретеннЯ н открытнЯ(72) Авторизобретения В,Е.Карпуша Ордена Трудового Красного Знамени главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова(54) БАРОМЕТР Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения атмосферного давления.По основному авт.св, Э 781633 известен барометр, содержащий герметическую газонаполненную измерительную камеру, одна из стенок которой представляет собой упругий чувствительный элемент с индикатором его 1 нулевого положения, который кннематиа чески связан с силокомпенсатором. . Внутри измерительной камеры расположен измеритель температуры газа, подключенный к выходному преобразователю, а сама камера расположена внутри нагревателя. Силовой компенсатор барометра выполнен в виде дополнительной газонаполненной камеры с термостабилизатором давления н упругим чувствительным элементом, который кинематически связан с подвижным центром упругого чувствительного элемента измерительной камеры 1 .Недостатком укаэанной конструкции является наличие вертикальных градиентов температуры в измерительной ка 4 вре и в камере силокомпенсатора, так как для обеспечения высокой чувствительности и повышения точности измерения необходимо использовать чувствительные элементы, имеющие большие диаметры (эффективныеплощади), что приводит в результатек большим габаритам измерительнойкамеры и, следовательно, к различным тепловым режимам в каждой точкекамеры.Целью настоящего изобретенияявляется повышение точности измерения путем существенного уменьшенияградиентов температур в гаэонаполненном объеме измерительной камеры,Эта цель достигается тем,что 5 измерительная камера и камера;силокомпенсатора выйолнены каждая з видедвух вертикально ориентировочныхсообщающих частей, расположенныходна над другой, при этом нижняя 20 чать каждой из камер расположенавне нагревателя и заполнена жидкостью полностью, а верхняя частьчастично, при этом измеритель темпе.ратуры газа размещен над уровнем 25 жидкости.На чертеже схематически показанаконструкция.Нижняя. часть измерительной камеры 1 с упругим чувствительньм эле- ЗО ментом 2 заполнена жидкостью, жест"кий центр упругого чувствительного элемента 2 ленточной тягой 3 соединен с рычагом 4, установленным на опоре 5. Равновесное положение рычага определяется с помощью нульиндикатора 6. Верхняя часть измерительной камеры заполнена газом и выполнена в виде трубки, внутри которой расположен измеритель температуры газа 7. Трубка измерительной камеры расположена в нагревателе 8 и частично заполнена жидкостью, верхний уровень которой расположен в нагревателе, но не соприкасается с измерителем температуры газа 7. Температура газа внутри трубки измеряется с помощью термометра 7 с выходным преобразователем 9.В качестве одного из вариантов силокомпенсатора в данном случае применена дополнительная газонапол- ненная камера с упругим чувствительным элементом 10, в которой осуществляется температурная стабилизация внутреннего давления газа. Термостабилизация осуществляется включением термометра в схему нульоргана 11, выход которого соединен с нагревателем 12, заключенным в термоизолирующий кожух.Объемы газа, заключенные во : внутренние полости трубок 13 и 14, значительно уменьшены по сравнению с объемами камер, кроме того, значительно уменьшены площади сечения полостей, в которые заключен газ.Для уменьшения общего количества жидкости, внутри нижней части камер имеются вытеснители 15 и 16, которые по объему близки .к внутреннему объему нижней части камер.Барометр работатет следующим образом.При некоторых начальных значениях атмосферного давления Ро , давления внутри измерительной камеры Ро, давления внутри камеры силокомпенсатора Р 2 ои температуры газа в измерительной камере То сигнал на выходе нульиндикатора равен нулю, так как в этом случае соблюдается равенство 25 ЗО 35 Формула изобретения где(К - М) =КР -Р, (1)о о йо фБа 1 аб 4 1,Я, и Я - эффективные площади упругих чувствительных элементов измерительной камеры и камеры силоком- пенсатора 1 и 1 - соответствующие плечирычага.Изменение атмосферного давления вызйвает перемещение упругого чувствительного элемента измерительной камеры и, связанного с ним упругого чувствительного элемента компенсатора, при этом на выходе нуль-индикатора появляется сигнал об изменении атмосферного давления относительно прежнего значения РоПовышением или понижением температуры газа в измерительной камере цобиваются такого положения, при котором наступает момент равновесия.В этом случае справедливо равен- ство Р ( К - 1 ) = К Р - Р "-,(2)Тйо 10 Т,где Р - текущее значение атмосферноГРдавления,Т - температура газа в измядительной камере.Вычитая ( 1 ) из ( 2), после некоторых преобразований получаемДт ТД 1 К -1 1 ДР (3)10где дТ - изменение температуры газа,соответствующее изменению давления дР. По найденному значению Р,зная Р, находят текущее эначение атмосферного давления Р. Барометр по авт.св. Р 781633,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерения,измерительная камера и камера силокомпенсатора выполнены каждая ввиде двух вертикально ориентированных сообщающихся частей, расположенных одна над другой, при этом 45 нижняя часть каждой из камер расположена вне нагревателя и заполненажидкостью полностью, а верхняя частьчастично, при этом измеритель температуры газа размещен над уровнем 50 жидкости. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе55 1.,Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2574919, кл. О 01 Ъ 7/12, О 01 Ь 11/00 ю 30 017889009 Ь Составитель Л.БалянннаРедактор С.Запесочний Техред А,Бабинец . Корректор Л,Шеньо акаэ 10 нс 4/5 Филиал ППП фПатентф, г.Узгор л.Проектна 1/б 3ВНИИПИ Госпо делам113035,ио ираж 910Фрственногиэобретеннва,Ж,Ра комии оска Пета СССрытийнаб., д