Устройство для измерения давления

(19) С 01 1. 7 18 04 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Гт нии фиа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) Туричин А.М. Электрические измерения неэлектрических величин. - М. - Л.: Энергия, 1966, с. 168, рис. 7-15.Патент США У 3103821, кл. 73-398, 1963.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕ - НИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- зовано при автоматизации контроля технологических процессов, связанных с малыми перепадами давления газа. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при сохранеего чувствительности. В одном из колен Ч-образной трубки 4 коаксиально с зазором 9 установлена дополнительная трубка 10 из непроводящегоматериала. Верхний конец трубки 10совмещен с верхней границей рабочегоотрезка 5 Ч-образной трубки 4. Нижнийее конец выполнен в виде петлеобразного трубопровода 11, охватывающегосердечники входного 2 и выходного 3трансформаторов. Высота столбов медного электролита 6 в рабочем отрезке5 и трубе 10 пропорциональна перепаду давления, поступающего через штуцера 13 и 14 газа, и сопротивлениюжидкостного витка, образованного этими столбами и ртутью 7. Прй калибровке шкалы реохорда 12 в единицах давпения перемещением его движка прикаждой подаче определенного перепададавления добиваются нулевого сигналана вторичной обмотке выходного трансформатора 3. 2 ил.1 13158Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при автоматизации контролятехнологических процессов, связанныхс изменением малых перепадов давления газа.Целью изобретения является повышение надежности работы при сохранениичувствительности.На фиг. 1 и 2 показано устройство 1 Одля измерения давления газа, варианты исполнения,Устройство содержит заключенныев термостат 1 входной 2 и выходной 3трансформаторы, а также несимметричную Ч-образную трубку 4, включающуюв себя вертикальный рабочий отрезок5, в пределах которого перемещаетсяповерхность раздела рабочих жидкостей например медного электролита б 20и ртути 7, и горизонтальную нижнюючасть 8.В рабочий отрезок 5 Ч-образнойтрубки коаксиально с зазором 9 вставлена дополнительная тонкостенная непроводящая прямая трубка 10, верхнийгоризонтальный срез которой совмещенс верхней границей рабочего отрезка 5, а нижний конец дополнительнойтрубки 1 О соединен петлеобразным трубопроводом 11 с нижней горизонтальной частью 8 Ч-образной трубки,Петлеобразный трубопровод охватывает сердечники обоих трансформаторов, которые имеют по одной дополнительной обмотке, соединенные последовательно с реохордом 12 в замкнутую цепь встречно короткозамкнутому жидкостному витку, частью которого является петлеобразный трубопровод 1.Высоту рабочего отрезка 5 выбирают исходя из диапазона измеряемыхдавлений, например40 мм при диапазоне давлений, не превышающем 4540 мм рт.ст а внутренний диаметрдополнительной трубки 1 О и величинузазора 9 - из условия исключениявлияния капиллярных явлений на точность измерений, например 3-4 мм. 50 Устройство работает следующим образом.На первичную обмотку входного трансформатора подают опорное напряжение переменного тока (О) частотой, например, 30-50 кГц, а к вторичной обмотке выходного трансформатора подключают измерительный прибор, наЗб 2пример вольтметр перемен ого тока.Измеряемые давления подают через штуцера 13 и 14, причем болшее давление - через штуцер 14.Высота столбов (фиг. 1 и 2) медного электролита б в рабочем отрезке5 Ч-образной трубки и дополнительнойтрубке 10 одинакова (по акону сообщающихся сосудов) и пропорциональнаперепаду давления газа, г 1 оступающегочерез штуцера 13 и 14, а ,сопротивление жидкостного витка К, образованного этими столбами и ртутью, в своюочередь, пропорционально их высоте1 1В=М - + - ) о+Кгм пф ,2где р - удельное сопротивление медного электролит;Я - сечение столба электролитав зазоре 9;Б - сечение столба электролитагв дополнительнои трубке 10;Ь - высота столбов электролита;Йп - паразитное сопротивлениенерабочей части жидкостноговитка, образованное меднымэлектролитом, насодящимсянад верхним срезом дополнительной трубки 10.Сопротивление ртутного, участкажидкостного витка можно не учитывать,поскольку проводимость ртути намноговыше проводимости электролита,Передвигая движок реохоордч 12, находят такое его положение, при котором сигнал на вторичной обмотке выходного трансформатора 3 авен нулю,что достигается при равенстве сопротивлений жидкостного витка и включенного встречно ему витка с реохордом.Подавая через штуцера 1314 известные перепады давлений газа и добиваясь каждый раз перемещением движкареохорда нулевого сигналана вторичной обмотке выходного трайсформатора 3, калибруют шкалу реохорда непосредственного в единицах давления,Возможен и другой метод измерения,когда саму шкалу вольтметра переменного тока градуируют в единицах давления или (при необходимости последующей обработки результатов измерения) сигнал с вторичной обмотки выходного трансформатора 3 Подают через аналого-цифровой преобразовательв ЭВМ.Из приведенной формулы следует,что чувствительность предтагаемого3 13158 устройства, особенно на краю диапазона измеряемых давлений, когда 1-0,/а сопротивление рабочего отрезка жидкостного виткаК =Ь( - + - )р1 1м Б 8 мф51принимает наименьшие значения, зависит от величины паразитного сопротив. "ления Кя, и для получения при прочих равных условиях максимальной чувст вительности необходимо стремиться к уменьшению К.В предлагаемом устройстве форма жидкостного витка выбрана с учетом этого обстоятельства: длина части 15 медного электролита, образующей К, сделана минимально возможной и определяется толщиной стенки верхнего среза дополнительной тонкостенной трубки 10, а площадь сечения этой р 0 части медного электролита сделана максимально возможной и определяется периметром верхнего среза дополнительной трубки 10.Устройство не содержит электродов,25 контактирующих с рабочими жидкостями, что упрощает технологию изготовления преобразователя и повышает его стабильность и надежность в эксплуатации, так как в такой конструкции ис ключено влияние состояния поверхности электродов на работу преобразователя.Бесконтактная подача тока в короткозамкнутый жидкостный виток и бесконтактное считывание выходного сиг 36нала принципиально исключают возможность образования и накопления в электролите газообразных продуктов электролиза и связанное с этим возможное искажение показаний преобразователя.Формула изобретенияУстройство для измерения давления, содержащее заключенную в термостат Ч-образную трубку с уширенными концами из непроводящего материала, заполненную двумя электропроводящими несмешивающимися жидкостями различной плотности и проводимости, и преобразователь перемещения жидкости в электрический сигнал, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы при сохранении чувствительности, внутри одного из колен Ч-образной трубки коаксиально с зазором установлена дополнительная трубка из непроводящего материала, верхний срез которой размещен в уширенной части колена ниже уровня жидкости, а нижний конец выполнен в виде петлеобразного трубопровода, соединенного с нижней частью Ч-образной трубки, причем преобразователь перемещения жидкости в электрический сигнал выполнен в виде входного и выходного трансформаторов, сердечники которых соединены петлеобразным трубопроводом.1315836 коловскии актор О. Юркове ктор И. Муска тираж 776 П но НИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш