Измеритель давления

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ) Заявлено 18. 11; 80 (21) 3005 б 23/18 53)ф, К 1. присоелинением заявки 7/06 3 Ъаударетааийй комите СССР ив аеиаи извбрвтвиий и вткрытий(53 ДК 531. 87(088.8) 30.05,82 Авторэобретення рпуша Д й" 11.4ческая" Ордена Трудового Красного Знамени главная обсерватория им. А.И. Воейковаонце диапазона иэ вании (или снятии за (т.е. при пере апазон) один из р аходящийся на одно снимается, а на ры рени диапазонно де на друтерных груконце рыаг устанав я на друго авеш го гр гой д зов,чага,ливае я груз, находящииычага. онц ов. В известном ость процессаается тем, чт емещаются в и равле перем тся п компенсационно ремещается в о Изобретение относится к прибо ростроению и может быть использовано для измерения давления.Известны измерители давления, со держащие рейтерный груз с приводом для его перемещения по измерительному плечу рычага силокомпенсатора и отсчетное устройство для определе ния положения рейтерного груза при равенстве измеряемого усилия, созданного силокомпенсатором 1,Наиболее близким к предлагаемому является измеритель давления, содер жащий два рейтерных механизма и рычаг с двумя направляющими для груустройстве непрерывизмерения обеспечирейтерные грузы пеотивоположных напэтом один иэ грузов рычагу и развивает усилие, а второй пе ратном направлении направляющим, не связанным с Известное устройство содержит два рейтерных механизма с поводками и приводами, механизм наложения диапазонных грузов, механизм наложения рейтерных грузов, два отсчетных устройства, связанных каждый со своим приводом, механизм переключения отсчетных устройств (отсчитывают показания по отсчетному устройству, связанного с приводом рейтерного груза, который перемещается по рычагу) и нуль-индикатор, с помощью которого оп2309 3 93ределяется нулевое (равновесное)положение рычагаЩ.Недостатками известного устройстваявляются: сложность,"обусловленнаяналичием двух механизмов наложениягрузов (диапазонных и рейтерных), атакже устройств, управляющих этимиоперациями, что приводит в конечномитоге к снижению надежности прибора;наличие дополнительных погрешностей,обусловленных тем, что при измерениях на всех диапазонах используются одни и те же рейтерные грузы.,хотя эффективная площадь упругогочувствительного элемента несколькоизменяется. При высоких точностяхизмерения это обстоятельство имеетсущественное значение; некоторое неудобство отсчитывания показания при.бора, обусловленное наличием двухотсчетных устройств, по каждому изкоторых определяют разность междузначениями начала поддиапазона и измеряемой величины, что требует дальнейшей обработки результата измерения.Цель изобретения - повышение надежности прибора эа счет существенного упрощения конструкции и повышение точности измерения.Поставленная цель достигаетсятем, что измеритель давления снабженмеханизмом суммирования перемещенийрейтерных грузов, кинематически связывающим рейтерные механизмы, выходмеханизма суммирования соединен с отсчетным устройством, а рейтерные механизмы подключены к механизму суммирования через переключатель,При этом исключается процесс наложения диапаэонных и рейтерных грузов и, более того, отсутствуют самидиапазонные грузы, а их функцию выполняют рейтерные грузы.Конструктивно это дост(игается.тем, что рейтерные грузы после перемещения до положения, соответствующего концу поддиапазона, не сниФмаются с рычага, а остаются на неми дальнейшее увеличение (или уменьшение) компенсационного усилия достигается перемещением следующего(2-го, 3-го и т.д.) рейтерного гру"за с помощью переключателя ходовыхвинтов, при этом перемещение рейтерных грузов суммируются, а к выходу суммирующего устройства (например, механического дифференциала) подсоединено отсчетное устрой 5 30 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ство, показания которого соответствуют измеряемой величине,Повышение точности измерениядостигается тем, что масса каждогорейтерного груза определяется приградуировке в том поддиапазоне, вкотором он работает, поэтому чувствительность прибора во всех поддиапаэонах остается постоянной(заданной).На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.Коромысло 1 представляет собойнеравноплечий рычаг на опоре 2. Кмалому плечу рычага подсоединен вакуумированный сильфон 3, а к боль-,шому плечу, на таком же расстоянииот оси вращения, подсоединен сильфонво внутреннюю полость которогоподается измеряемое давление Рс,яс.Большое плечо .рычага имеет две (почислу грузов) направляющие 5 и 6.,по которым перемещается рейтерныегрузы 7 и 8 при помощи кареток, приводимых в движение. ходовыми винтами9 и 10 соответственно. На каждомходовом винте закреплены зубчатыеколеса 11 и 12, входящие в зацепление с солнечными колесами дифференциала 13, обойма 1 ч которого кинематически связана через редуктор 1 сотсчетным устройством 16,Нулевое положение коромысла 1 контролируется нуль-индикатором 17, выходной сигнал которого через усилитель 18 подается на управляющую обмотку электродвигателя 19, кинематически связанного с обоймой дифференциала 14. Переключение ходовых винтов осуществляется при помощи переключателя, состоящего иэ двух механических стопоров 20 и 21, поочередно тормозящих солнечные колеса дифференциала, или зубчатые колеса(11 или 12).Устройство работает следующим образом.При некотором начальном значенииабсолютного давления разность сил,развиваемых сильфонами, равна силекомпенсации,. создаваемой совместным действием. грузови 8,. При увеличении давления Ря коромысло отклоняется от положения равновесия,и на выходе нуль-индикаторапоявляется сигнал рассогласования,который после усиления усилителем18 подается на управляющую обмоткуэлектродвигателя 19, при эт 1 м начи5 9323нает вращаться ходовой винт 9 и рейтерный груз 7 перемещается на расстояние, при котором вновь восстанавливается равновесие коромысла. Это перемещение через дифференциал Д и 5редуктор Р передается на отсчетноеустройство, показания которого изменяются на величину, соответствующую изменению значения измеряемогодавления. Так как начальное значение 1 Опоказаний отсцетного устройства соответствует начальному значению изме ряемого давления, то после изменения показаний оно соответствует текущему значению измеряемого давления. После того, когда груз 7 в процессе измерений занимает предельноеположение, соответствующее максимальному создаваемой силы компенсации,переключатель включает стопор 20, который тормозит зубчатое колесо 11и выключает стопор 21, освобождаятаким образом зубчатое колесо 12,после чего при дальнейшем увеличении измеряемого давления. начинает 25перемещаться груз 8 вследствиепередачи вращения от двигателя находовой винт 10. Показания отсчетного устройства при этом изменяются,причем результирующее изменение показаний соответствует сумме перемещений обоих грузов, т.е. показанияотсчетного устройства.в момент рав новесия всегда соответствуют значению измеряемого давления,35Как видно из чертежа, каждый грузработает только в своем поддиапазоне.Если изменение эффективных площадейсильфонов приводит к изменению воздействующих сил, то путем коррекции40массы груза следующего поддиапазонаможно компенсировать (т.е. исключить)погрешность показаний устройства,09 6Для этого необходимо выполнить условие: отношение масс грузов первого и второго поддиапазонов должно быть равно отношению чувствительности устройства в этих поддиапазонах с одним и тем жегрузом, или что то же самое, отношению эффективных площадей сильфонов.Это условие выполняется автомати" цески при градуировке прибора по поддиапазонам.Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения обусловлен повышением точности и надежности устройства, что позволяет улучшить метрологическое обеспечение работ в области измерения давления,Формула изобретенияИзмеритель давления, содержащийчувствительный элемент, связанный срейтерными механизмами с грузами иприводом, нуль-индикатор рейтерногомеханизма и отсчетное устройство,о т л и ц а ю щ, и й с я тем, что,с целью повышения надежности и точности, он снабжен механизмом суммирования перемещений рейтерных грузов,кинематицески связывающим рейтерныемеханизмы, выход механизма суммиро-.вания соединен с отсчетным устройством, а рейтерные механизмы подключены к механизму суммированиячерез переключатель.Истоцники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 156726, кл. С 019/10, 1962.2. Авторское свидетельство СССРИ 588477, кл. С 017/06, 1975Ко Тираж 3Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП "Патент", г, Ужгород ул. Проектная,