Устройство для определения объема тел

1 1054Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено,например, для измерения обьемов круглых лесоматериалов,Известно устройство для определения 5объема, содержащее две камеры, связанные черезклапан, причем одна из них. соединена с насосом 1Недостатком этого устройства является сложность получения. высокого раз Оряжения для обеспечения высокой точности измерения.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для определенияобъема тел, содержащее четыре клапана,источник внешнего давления, связанныйчерез первый клапан с эталонной емкостью, соединенной через второй клапан семкостью для помвиения тел, и дополнительную емкость 2 3,Недостатком известного устройстваявляется невысокая точность измерении,обусловленная погрешностью при измерениидавлений и сложностью их запоминания приработе в автоматическом режиме.Цель изобретения - увеличение точ;ности измерения.Поставленная цель достигается тем,что известное устройство, для определе.ния обьема тел, содержащее четыре кла- ЗОпана, источник внешнего давления, связанщай через первый клапан с эталоннойемкостью для помещения тел, и дополни-,тельную емкость, снабжено двумя дифманометрами, схемой деления и схемой 35вычитания, второй дополнительной емкостью, причем первая дополнительная емкость соединена через третий клапан сэталонной емкостью, вторая дополнительная емкость соединена через четвертый .40клапан с емкостью для помещения тел,первый дифманометр подключен к первойдойолнительной емкости, и эталонной ем-,;кости, второй дмфанометр подключен ковторой дополнительной, емкости и емкос, ти для помещения тел, оринвход схемы деления соединенс первым дифманометром, другой вход- с вторым дифманометром, а выходс входом схемы вычитания. 50На чертеже представлена схемаустройства еУстройство содержит емкость, 1 дляпомещения тел, эталонную емкость 2,первую и вторую допопнительиые емкости 553 и 4, первый, второй, третий и четвер-тый клапаны 5 - 8, первый и второйдифманометры 9 и 10, источник 11 686внешнего давления, схему 12 дельния и схему 13 вычитания, переменные резисторы Р., и Й, и постоянные сопоотивле "з + 5 ЬДля эталонной емкости и емкости для помещения тел справедлива следующая система уравнений:Р 1 Ч =М РТР Ч:МЙТг где Р, - давление газа в эталонной ипервой дополнительной емкости;Р 2 - давление газа в емкости дляпомещения тел и второй дополнительной емкости;Ч - объем эталонной емкости;Ч - объем свободного пространствав емкости для помещения тел;Р - газовая постоянная;Т - температура газа в емкостях; Ми М - массы газа в эталонной емкосЭти и емкости для помещениятел.После перепуска газа из эталонной емкости в исследуемую и пасле выравнивания давления в них для обеих емкостей будет справедливо следующее уравнение: Р(ч фч:(м +мат г) Решив совместно уравнения (1) и (2)получаем: где ЬР - разность давлений в эталонной и первой дополнительной емкости;.ЬР - разность давлений и емкостидля помещения тел и второй дополнительной емкости.Зная обьем свободного пространства в емкости для помещения тел емкости с помещенным в нее телом н ее объем Ч, можно определить объем тела из следующей формулы: Ч ЬРи яэЬ диРабота устройства осуществляетсяследующим образом.Тело, обьем которого необходимоизмерить, загружают в емкость 1 дляпомещения теп, Затем; открыв клапан 5,нагнетают газ в эталонную емкость 2.686 4пряжение, величина которого численноравна следующему выражению,0 =06 Э ЬВЫХ гй+Р О К 1 РФ 5 3 Э 3 1054 Закрыв клапан 5 и открыв клапаны 8 и 7, выравнивают давление в эталонной 2 и первой дополнительной емкости 3, а также в емкости 1 цля помещения тел и.второй цополнительной емкссти 4, Затем клапаны 8 и 7 закрывают., открывают клапан 6 и выравнивают давление в еталониой емкости 2 иемкости 1 дляпереме щения тел. Разность давлений в емкостях 2 и 3 и 1 и 4 преобразуется в дифмано метрах потенциометрического типа О и 10 в определенные соцротивления переменных резисторов Я., и ЯТак как один из них ( Й, ) соединей с одним входом схемы деаеиия 12, а другой - с вторым 15 входом, то на выходе схемы деления снимается напряжение О., величина которого равна 20 й01=0., Р (ф)При этом Овподбирается в численном вьгражейии равным по величине обьему , эталонной емкости 2, величины Йи М пропорциональны разности давлений в ем костях 1 и 4, 2 и 3. Полученное напряжение О. подается на один из входов схемы вычитания 13 через постоянное сопротивление РЭ, В обратную связь схемы вычитания 13, включено постоянноеЗ 0 сопротивление Я, а на второй вход через постоянные сопротивления й и й, подается напряжение О, величина которого численно равна объему емкости 1Фдля помещения тел . В результате на З 5 выходе схемы, вычитания 13 имеем наСопротивления ЙЗ, ФЯ, Й равны по величине, поэтому,О =У -0 фО -ОЕьх Я -1 2 ВХ й1" Так как напряжение Ц численно равно объему емкости 1 для помещения телнапряжение Очисленно равно обьему эталонной емкости 2, сопротивление й пропорционально разности давлений в эталонной 2 и первой дополнительной 3 емкостях, а сопротивление й нропорциокальяо разности давлений емкости для помещения тел и второй и дополнительной емкости 4, на выходе схемы вычитания 13 снимается напряжение численно равное объему тела.Использование предлагаемого устройства для определения обьема тел по сравнению с прототипом (базовым объектом) позволит значительно повысить точность измерения. Точность измерения повышается также за счет сокращения числа измерительных операций. Так как каждому измерению присуща своя погрешность, а с увеличением числа измерений погрешности накладываются, то сокращение измерительных операций (в предлагаемом способе сокращена одна измерительная операция) увеличить точность измерения примерно на 0,3-0,4%.. Иванов 43 Подвенного комитета ССтений и открытий Раушская 4 щб., д. 4 Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проект СоставительВолощук Техред О.Н9691/47 ТиражВНИИПИ Государстпо делам изобре 3.13035, Москва, Жректор М. Шарошиписное