Устройство для измерения давления

РЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ ЛЬСТВУ, Алесковски В, И, БахтинЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ТРОЙ СТВ а//влево 12 августа 1951 г. за )Х/ ЛИ 15373 радис/техническо/1 /1 рс)/1:и/ и иипст; 1 ииистер;тви ПИСАНИЕ И)дч Соз;аи 5 пр/Г)ор дл 5 Но/р/.рыВНОГО и Г)сзынерццон/ОГО 1 змсрсния дявлс;Ия практичес сщс не решена,Из современных Вякл метрОВ лишь альф)тронГЯ 30 рзрядный В 1;уу)- метр /блядаюнепрерывностью и рктичссой безынсрционност,ю действия Однако ни тот, нц другой не наш;ш видимо, нс смогут найти широкого применения ь промышлсности и ц/укс. Объясн 5/стс// это, дороговизной альфтрон. Нс/) б.лДИМОСТЬ 10 1/ХЮЪ ВССЬМ Ц В - СТВИТЕЛЬНЮ СХЕМУ ДЛЯ 13)1 СРЕНИ 51 малых токов и неооходимостью з- щиты людей от вредного действия из,"учс/1 ия рядиОктиВнОГО прспр - тя. Широкому распространению гязоразрядных Вакуумметров прсп 5 Г- ствует в основном зависимость пока. заний этих вакуумметров от рода г- за и, следовательно, От процентного содержания паров масла, ртути, воды (Об)ычных спутникоВ Ваку ми ых установок), неустойчивость показаний и необходимость испо/льзовать относительно высокие напряжения.Приборами, непосредственно измеряющими давление, являются манометры, особенно мембранные. Однако мембранному манометру присуц ряд недостатков: невозможность//,1 Ч 11 ь ДОС 10 Ч 1/ Ю Ч) ВСТВИТСЛЬ- иссгь Во всем необходимом диапаЗ 01 С ДЯВЛЕНий, НЕ 1)ОЗМОЖ .ОСТЬ П( доб/ргь )смбрану, обладающую достаточной чувствтсльност ю в необходимом диапазоне так, чтобы дсформац:и сс не были нсупругимн и 1 СГОзмсж 1 юсть 1 юд 00 рять идснтичныс асмбраны, г мембраны с идентицными упру Ими свойствами.Т/шм Образом,;ти нсдостткц НО 1 ч 10 тся потому, чтО ) )смбрянном мяномст 1)с Вслиц/НО, Определяющей двлснис, проСходит деформ яця мембраны,Б пред,1 Гасмом /стр/и/ствс дл 51 нз)Срс//151 дьлсн/я мсмбряц м 1- цомстр практически нс дсформи- РО1051 ВВИД ТОГО, Ч /О РСПРСДСЛСННг 151 СЛГЗО НОГО ДЯ В, СН 115 КОМ ПСН" сирустся яой-то другой распределенной силой. зямсрить Оторук) нс представляет труда. На фиг. 1 показана прНципияльняя схем устройств, ня фиг.1 )элетрон/; 51 / Х51Между соединительными фланцами разъемного оцц нь короткого латунного цилиндра Л зажата тонкая большого диаметра мембрана Б из ферромагнитного материала, Она подвергается действию двух равно 1 срн/) р/:пр/:делИ них С 1/л: С 11 лы63"Вгазового давления / р)вц1 сй, но ОРЯТЦЙ ЦО ЕапЭсЪМДЕ/Ц/ Ль МЯГ- нит/:огпроихо)3(дсееыя. Лвтомати, .Ффчеяя //и("3/сяц 5/ Неизвестной с- ЛЫ ГЯЗВГО Д/сЩЕННОЙ СИЛОЙ, МОГУ/ЕС/( ОЫТЬ ЗсямРСЕЦ/ОР/ ОЛЫ/30/1 Ст- Г(/ЬК) Тсп/ОС Ц, СУ 1 ЦГСЬ,51(Х 1 С 51 СП(- и/с) /ЬМ/ С /ГД 5/щцМ И С 10 Ни СЛЬ ь//я сстро//стг с/1 И. П р ц;ОстаГсц/ОЙ 1/1(СТВ/ГГГГЦ //01 1 ( с 5 Ц,/. и 1/СПОЛ- /(и)с;ыю/О устр//("/В /1 рех(Гецця МГ 1 03) Яц , ГОЛЫ/я,Ы, /Т 513/)0)- м и. Й мсмр//ы, /р сд/ю цд,с/// Ц(,",(5 /с ОР / СО,/( Рс Г ПрГДОрД,5/Ю//ц// Д//с 1//ЗО 1/:/,Г- рясмь/х .-(ЯР,//цй (/ьп//ы; дГр- М(1/ЦОЦ//ЬХ 3;///МГТП//, Мс/1,")(- //( 6/Ь; ЭТТГ, //(3 Г ///)(5, с//с/(/Ь/ц Мся /(Т/ В(СЬМ с /ВСТВЦТГ,/Ь/ЫМ, с/6,/1//им 1/ц/О/(Ос///цязоц/Ы."//)1.О)ОЛЕ. Сц//:)М //ОД .,1(,1(эа//01. КЗК МО)кцо бгцжс т )(ЛедГР/, ук/)сц-С 1 Е/Г ПОД Р/)/(///1/;//( /), Я В, 151 ЮЦпСЯ ОДНОЙ ИЗ 1/Л ЯСТ 1// Ы)1 ЧГ/3 с/- торс 1 дЯтчцкз.,/),ругО/3 1/эст/ц)Й 51 В- ,1 51 ТС 51 С а Ма //с/1 6 /) с/ //я. П ОД Д///Г/(0/ РЯ ПО,ЮжГ/ ЭЛСКТР/)/Е/Г////Т С СЕРДГЧЦЦКОМ,/( ЦЗ МЕ/ТГ/)Ц/)Л, Р/)ГЮЕЦГН) постоя,/цыс ВВемец// магнитцьг хярякт( р/сстцкц. Омотка электро- М;Г/1 ТЯ ) СГКЦ/03/11)ЭОВЯ//Я, 1 ТО (:./- Е)с 1 5/ЕТ /0 ХОД 1/МОСТЬ Д,15 ЦО,1 УГЕ/1/ и 0 Ч Е и Ь (Л Я /) Ь Х М 3 Г Н и Т и 1 Х Е/ О.1 Е /1 Опер/рогати Г ъЗлых/ц токами. Полстц Юд и 3/яд )Гх/бр////й прц пом 01 щ Обееых Вакуумных уп,От 3 с/(Рц/ Е соедц/35 цогся одна с цсследу(- МЫХ 1 РГ/Р/Г 1 ЕНТОМ, сГЕ/Я С ВСЯГЫ/)с//О(ц/1/(3 ПЗТ 6 М д//(1)фут/3/- ного насоса. геясос Гспсчивяет В полости 1/яд мсмооя/юй пстояц 0/. Воз:/Оэк//малое , )--) ,3(,3( 1)т. Ст.) давлсцие. Верхняя полость МясОМЕТ//3ООЯЗЯТГ/ЬНО ДОЛжця няходитьс 5/ под испрсрь/РНОЙ Откачкой/. Прч цспользовяци 1 специальных 1)я.(уумных м//тсри/1)В и прц- /1 ЯТЦЦ ВГГХ 1/ГГ/ХОДЦМЫХ МГ, ООЕ(- ПС 1 ИГЗ 10 ЦИХ //Ь(ОКЪЮ 1)ЯКХУМЦсск) ГСРМЕт/счОСтЬ, //СРХ//О/ЮЛстЬ ПО(- ,/Г Ц)Ед/3)11 ТСС 1/ОГО ООЕЗГЯ)/(/1 ВЯНЦЯ /с ТКЯ с//(1/ М 0)К ЦО 01 П Я Я 1 ЬПри 1///г/ци/и некоторого перепадя дап,гний )//(л Р////.,) (ме/оря;/а /н сколы(о прогиоается, возникающие при этом изменения емкости Нос гр цнимяеотся следяцей электрон/юй схемоц и //Г//(/рязлот 5/ В измецения выходного напряжения. )спраВляемая выходным напряжением слсд 51 1 це Й схсы ы электрон н я я испОл - ццтгльцяя схема изменяет ток через кту;цку гяк, чтпоцдеромоторные ц,: ь/ маГитцОГО поля комп(нси- )Э/ЕОТ С/ЛЫ ГЗЗОВОГО ДЯВЛЕНИЯ, ВЫЗВавшие изменение прогиба мембраны. О/евидно, мсмбраца вернется и ВОГ ПРГ)КЕЕ. ПО:10 ЖЕНИГ 1 ИЕьо/ццбкой с.Гдяшсй сцстемы, однако (нццокя этя при достаточнЙ чувст- В//ТГ 11 ЦСТИ СЛЕДЯ/1 Г/ СИСТГМЫ МОЯ(ет ЫТЬ СДЕЛспЯ СТО,Ы(0 МЗЛОй. / /0 В р Гзул 1 тят( / я ктР/ч(.скц будет ,Ц// ЦЗМСНСЦИСГ ГЯЗОВОГО ДЯВЛ(ЦЦ 5 / Токс 3 Обмотк( МЗГН/1 Тс/. ПЕ)И ЭТОМ //ЗХГ)51 ГХ 10 Е ДЯВЛГ//1/( КЯЗЫВЗСТС 51 //р 01)ор 71/01 Яльным чцс,/у ямп(рвитков магнита. Равцомсрцсть р//Г- цредслсция поцдеромотор /ых с//л ц /юверхности мембраны при с( дсфор- МЯЦИЯХ ВПО,/Н(. ООССПГЧЦВЯСТ СПСЦЦ- лЬЯЯ (3)ормс/ Торце/)ОЙ ц(эве/)Х/30 тц (Грдссццц(я и .(ЕяЛЫГ ПрОГнбЫ МЕМ- брань/ зя чст выокои чувстгитсль//Остн эле(трое///е/х сх(,м. Тя/(3/м 0- /) с/ЗОМ, 3/Ц( РЦИО///ЮСТЬ УСТРОИСТЕ)с определяется инсрццон/)стью мембраны и ццерционностью установления тока ь обмотк магнита. Опыты Г осуществленной моделью устройтва показали, чт практически устройство, .острое/шое по предлагя(- мому пр/1/ц/пу, бсзынерциоццо.Радиотехническая часть устройтвя состоит из трех основных блокВ: блока датчика ), блока усилит(ля У и исполнцтсльного локя УУ,/(с( мбрана является одной цз Ц,/с/СТЦ/ /(1/ДСЦСЯТОРЯ (.МКОСТЕОГО Дат/ИКЯ // ЗЯДс/ 3 КЕЮ/ЯГТГЯ В цзмсреции юзццкяющих;/р// из. ХЕГЦГЦ/Ц/,/с/В, /ГЦЦЯ ./с)ЛЬ/Х 3:/51(- НГий с/10/ /ь 1,я //змеГия 1,(сь- МЯ МЯЛЫХ ЦЗМЦСЦЦ ГМКОСТЦ ЫЦ С Ц Р,1 Ь 3 ОЯ 1/ Ц Г П И С Я //1 Ы / С 1 1- /ГР//Тс( М(П)Д 1/ЗХЕГГ///Я Мс/Ль/Х /Зме/1 Г; Й емко) и по изменек) ГКСТЦОГ( ПРОТ/// ЛГ/Ц/ 1/Э// ЦОМ /Ц/, ДИс(Е/)Г/ЦЦЯЛЬ//ОГОС//Л/ТГ 15/. /етое зяключя(тся в сседко,е/: ня выходах дцффсрецциаль.(;гусцлцтеля находятся эталонная регулирусмая емкость Ся и емкость манометра Сд. Ня оба входа подается напряжение от одного генератора фикс /рова ц с) й частоты При;/зме Л. 1)37)НСНИ 51 СМКОСТИ ):с.НО:ТРЕЗ сДПР 51)ГНИВ На СООТВСТТВ 10 Ц)Г) КОДС - ,11(г- фРрсццияльноГО усплитсля измГ 1151- ется по амплитудс в фазс при м - лых изменениях емкости сдвиг фазы нс оказывает сугцествсп)ого лияция). В рсзугЬтдтс змеипия см:(ОСТ И и с ВХОД Ди ф (11 Г р С ц Ци Яг Ьг 0 СИ,ГГГСЛЯ СОЗДЯСТСЯ СИЛСИЕОС ИЗГ СИИ( ОдгОГО 3 лОДНЫл д 3 рЯЖ(- НИЙ, КОТОРОС ПОДЯСТСЯ ИД ПОСЛ., ОЦИЙ ТИЛИТСЛЬ. ТаИМ ОбРс 30.,1, ДЗТСИК И УСП ПТС 1 Ь ЯВЛЯЮТСЯ С 1 В- дую цп м устроиством. 1-1 апряжецис цд выход усилителя использустся дл 5 л 1 ряг си 51 испОлнитсльеОЙ схс- МОЙ, рсГулру 10 шс 3 вслггчину тоя ЧЕРСТВ ( КИГИ О( МотКИ З,ГКтРОг;3 Г- и ИТсг,Б;10 Дс)ТЧИКД l 01 ОИТ ИЗ Г.сХ с)ТОДИ 1ПОВТОР Ц 1 С П, Ц с 1 и:ОДс 1 Х КОТС:1)3 Х ГДХОДЯТСЯ "сг;ОИНЯЯ И ИССЛ( "с(:151 С".сКОСТП, Г 1 З ВХОДЫ я Од:ех повторитслсй подается пс)смви 1 ц)с цпряжсе 1 и ИксирОВЗ 1- цой частоты от одного генератора. Отрпцятсльныс полуволны псрсГ- НОГО 1)ЯПР 5 ЕКСЕИ)я ООРСЗЯЮТСЯ ДИОДаМИ, СТОЕПЕГ:1 Ид ВЫХОДЯ КЗТОДИЫХ повторптелс и. Таких ос)разом, иВЫХОДЗХ Дсг ГИКЯ ПОЛУЧЯ 10 ТСЯ ДВЯ ггмгульсцых папряжгпия. одно из КОТОРЫХ ПО(.ТОЯЦНО ПО ЯМ 1;иТУДС, с 1 амплитудп фаза другого я.1 яются функцией смкостп маномстра. Блок ,датч Ка )гожст быть прострдпствец- НО )ДЗЛц ОТ 6,.10 КЗ усИЛПТГ я И соединен с последним прп пс оиш ЗРси ППОВД И ГПХ ГОГ 1 ДСО)ДЫХ Пг,сгяГОВ.Б,10 ъси,1 итс 1 я П состОт 133 ди(- фсрсншал.Ого усил)чтеля и слсДувц. ГО Зд П) ТрвхЯИЗЛ,ОГО с Сс;- ,1 ИТГГ Я.На входы диффсрспцпальпого у. илитсля подаются иапря)кения с о,ц)- Ксг ДдтИКД, Дпф(1)СРСПЦИЯ,ГЦЫЙ , СИЛИТС 1 Ь ВЫДГ,)ЯГТ И СЕЛИЗСТ ИЗХГ- цсегие Одпс)го из егдпряжсн; й, кото- РОС ПОДЗСТСЯ ЦЯ ВХОД ПГРОГО ЯНЯЛа УСИЛИТЕЛЯ. СсГКДЬй ИЗ ЯцсаЛОВ представляст собой ооыч:гы." апсргодический усилегтсль. козффпцисеп усилсни 5 яняля ВОзрястзст С ГГО НОМсром. Ня ВьХод 1(яс 1 З,ОВ предусмотрены пмпульсныс детскторы, прсобразуюцис импульсное на- ПРЯЖСИИГ В ПОСТОЯННОГ, КРО,г( ТОГ. г1 С , .Кс :.,1 Д Е) ДОт Ют 1 с С)ОИС 1 С) Егсг)".У ПМГ),Л.НОГО ЦЯПРЯЖРЦИЯ, на которой они дстстпруотя об- ЦИМ ВЫХОД)Ь" ДГГ(ТОРОМ.ДИМ образом, иместся возможность пзхГ- РЕЦПЯ; аПР 5 жЕНИЯ ЦД ЬХОДДХ (П- легьцьгх каналов и измсрсц я л; - мдрпого цдпряжсп)я пя обиГ ы- ЛОДГ, ПОСТЯЦЦОГ Н;3 П)ЯЖСИС 3 1.НХОДЗ:; ГСрОГО И ВТО)ОГО сиЯ;Г СП 01 ЬЗГТ 51 ЦЛЕ ДСс)13 МИНДЦ .,ОДИЫХ ПДП",С)ЯЖСНИИ с 1 1)ХОДЕ)Х ВТОЕ)ОГО И ТРСТЬСГО 1(3 ЦЯ;10. 1 с)ТГЦ- циомстрь П. П позволяют рег.п- )0 ДТЬ 0)СЕТ 0 ГК)Ы 1 ПЯ ТРОГО ГС тр т ГО из и д 1 ОВ.,Хсг)1 сг рябоТс 1 С ЛвдуюнИ."Г Обр)3 30:с 11 ри царят;1 нис ндпря)кснп 5 цапряжс цис с ыходд диффсрен:(и- Д сиНОГО МсГИт(1 Я ЧСРГЗ сТО" ЦЬП пвтс;ритсль 7 подается ця вход ПЕГ)ОГО Д, 1, ), ПР)ЧГМ ЬХОДЦО 1-ОСТОЯНПС)Р с 0 цяп)5)ЖГ)пгс Прц П ) МОЦГ(ЧТОДИОГО ПОВТОРИТЛЯ,7 дпс),иг .7,:, здпирдет вход второго кап,гд: гют(пш ометр П поставлен тяг(Ос, ПО,ОЖСИИС, ЧТО В ГО ЬРСМЯ трстиц канал запсрт ндчдльцым см- ИС НИС.) П 1 1(яОДНОМ ПОВТОРИТСЛ ,7.; Второй канал остастся запертым до тех пор, пока усглительпып кяскд; исрг)огс) каца;1 З )7 нс заходит В цдЫЦГШ. В ЗтО рС;,с Ш;П;: того, чтс: катодцый повторитсль,) .7 рдссчитдн тдк, чтсоь. Оэффпцпсц г УС)ЛСШи ЕГО ОСтаВаЛСЯ ПОСТОЯЦНЫ) гз сем рабочем дидпдзопс цдпря- )КОПИИ, Цс)ИР 51 ЖСИИС ссг ГГО ВЫ:О( ПРОДО,ЖСТ ИДРДСТЯТЬ. В РСЗУЛЬтс)ТГ тооой пал открывзстся и ягтомдтпсССКИ. ЗДП.ГРЯСТСЯ тРСтШ ЯЦДЛ ПРИ помогци дтодцого повторитля 7диода .7,. Совсршеепгс) цло)1 иио откпывяется трстий кацал, ког,я угЛительцый каскад второго кдн,гд Зд ОДИТ В ц ЗСЫгцГНИР. Танц Обрс 1- Зом, и цслом схема позволяет измеРЯТ)ГСГ.сг МЯ;ЬС НСПП 11 ЬВНЫС 3- МГГЦ,5 сМ КОСТИ ПРИ Зпсгсп 1 ТСЛЬИО) )б(олс)тис.й величине Гс. причс) 1) и.;гв глЯость возрастст с увс- ГП)ЧСПГ, С П(с("ГИ. с 1 СП 01 ЬЗОГЗН:г( , РСХ ОТДГПЦ.Х 1)ОЛЬтМСтРОВ Дас 1 Озмсго, ть пз.,срепгя мя;гых зм- ;Чсгй Г)0)п С ВЕЬМс 1 ООЛЬШОЙсс (тпснь 1(. ТсчГтО - 3. (Ец).103 с)ОЖПосГЬ ЗД;ГДИИ 51 (сЕГГ П пряжения (емкости), при которых открываются каналы, дает возможность измерения с очень большой степенью точности весьма малых изменений емкости в сравнительно большом диапазоне абсолютных ее значений.Назначением исполнительного б.Ока О/ 5,Влястся 1)(.Глировани( тока В обмотках катушки Влсктромагнита. Исполнительный блок состоит из ряда секций по шслу скций обмотки злсктромагнита. УпРс 1 В,15 ЮЩИМ НВПРЯжСНИЕМ ДЛЯ Каждой секции исполнительного блока является постоянное напряжение на Выходе одного из кан(1,ОВ 5 Иф(1(- ренни а) ьного усн Ител В. Нредмет изобретения Устройство для измерений давле.:ий, в котором меюй давления служит величина тока, протекающего в обмотке электромагнита, Возвращающего мембрану ь нулевос положение, о т л и ч а ю щ е с я т( м, что, С ЦЕЛЬЮ ПОВЫ 1 Н(11 Я УВСТВИТЕЛЬНО- сти и точности 5 з(:рн 11 й, примене 11 с 111)ВВЛ 51 ЮЩа 51 ТОКОМ ЗЛ(КТРО,"1 с 111 Тс 1 ЗсРКТРЬ 11 с 51 С(Д 51 ШИЯ СИ- стема, входным сигналом для которой служит изменение емкости мем- Рс 111 Ы ОТНОСГГС 1 ЬО НЕПОДВ 15 КНОГО ектрода в резуль гите действия сил газового давления.