СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТНЫМ МАНОМЕТРОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ДАВЫДОВА Б.К. Российский патент 1995 года по МПК G01L7/18 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при измерении давления газа.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения давления жидкостным манометром путем воздействия на жидкость силой измеряемого давления и создания равной ей по величине и противоположно направленной силы противодавления, по которой судят о давлении [1]
Известны устройства для измерения давления, имеющие электрический выход [2]
Однако такие манометры сложны по конструкции и имеют высокую стоимость.

Наиболее близким к предлагаемому устройству для измерения давления является устройство, содержащее U-образную трубку, частично заполненную магнитной жидкостью, и преобразователь перемещения магнитной жидкости в электрический сигнал, при этом входной патрубок U-образной трубки выполнен из немагнитного материала [3]
Недостатками известных способа и устройства являются зависимость высоты столба жидкости в выходном патрубке от величины измеряемого давления, а также большие габариты устройства.

Целью изобретения является снижение габаритов устройства для измерения давления.

Для этого в известном способе согласно изобретению силу противодавления создают путем воздействия на жидкость силой электромагнитного поля, под действием которой уровень жидкости удерживают в исходном положении.

При колебаниях измеряемого давления удержание уровня жидкости в исходном положении можно произвести за счет изменения величины электромагнитного поля путем изменения силы тока, создающего это поле.

В известном устройстве согласно изобретению преобразователь перемещения магнитной жидкости в электрический сигнал содержит электромагнит, сердечником которого является магнитная жидкость, датчик положения мениска магнитной жидкости и управляемый источник питания обмотки электромагнита, управляющий вход которого соединен с датчиком положения мениска магнитной жидкости, а выход с обмоткой электромагнита, в цепь которой включено введенное устройство измерения тока.

Управляемый источник питания обмотки электромагнита может быть снабжен вторым управляющим входом, к которому подсоединен введенный второй датчик положения мениска магнитной жидкости.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит вертикальный входной патрубок 1 из немагнитного материала и горизонтальный выходной патрубок 2 меньшего диаметра, частично заполненный магнитной жидкостью. На патрубок 1 надета обмотка 3 электромагнита, в котором роль сердечника выполняет магнитная жидкость. Ток в обмотке электромагнита измеряется устройством 4 измерения тока. По обеим сигналам от точки а на патрубок 2 установлены датчики 5 и 6 положения мениска магнитной жидкости (точки а₁ и а₂), подключенные к управляющим входам управляемого источника 7 питания обмотки 3 электромагнита. Вход патрубка 1 выполнен в виде штуцера 8 с запорным краном 9. Патрубок 2 снабжен запорным краном 10, который закрыт при транспортировке устройства.

Измерение давления осуществляется следующим образом.

Давление подается во входной патрубок 1. При перемещении мениска магнитной жидкости в точку а₁ включается датчик 5 и выдает сигнал управления источником 7 на повышение напряжения, а при перемещении мениска в точку а₂ срабатывает датчик 6 и выдает сигнал на понижение напряжения. Изменение напряжения на выходе источника 7 осуществляется с ограниченной скоростью. При отсутствии сигналов от датчиков 5 и 6 напряжение на выходе источника 7 сохраняется неизменным и равно напряжению в момент выключения соответствующего датчика 5 или 6.

При измерении абсолютного давления патрубок 2 правее точки а₁ должен быть заглушен и весь заполнен магнитной жидкостью.

Таким образом, измеряемое давление компенсируется силой электромагнитного поля, действующего на магнитную жидкость, а мерой измеряемого давления служит величина тока в обмотке 3 электромагнита.

Благодаря указанной компенсации уровень магнитной жидкости в патрубке 1 изменяется незначительно при любых давлениях в пределах диапазона измерения (компенсации). Это позволяет снизить высоту патрубков и уменьшить габариты устройства.

Использование: в приборостроении при измерении давления газа. Сущность изобретения: способ осуществляется при воздействии на магнитную жидкость измеряемым давлением и компенсации этого воздействия силой электромагнитного поля, создаваемого обмоткой 3, надетой на патрубок 1. Ток регулируется по положению мениска магнитной жидкости в патрубке 2 с помощью датчиков 5 и 6, подключенных к управляемому источнику 7 питания, выход которого через устройство 4 измерения тока подключен к обмотке 3. Положительный эффект: снижение габаритов устройства. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ измерения давления жидкостным манометром путем воздействия на жидкость силой измеряемого давления и создания равной ей по величине и противоположно направленной силы противодавления, по которой судят о давлении, отличающийся тем, что силу противодавления создают путем воздействия на жидкость силой электромагнитного поля, под действием которой уровень жидкости удерживают в исходном положении. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при колебаниях измеряемого давления удержание уровня жидкости в исходном положении производят за счет изменения величины электромагнитного поля путем изменения силы тока, создающего это поле. 3. Устройство для измерения давления, содержащее U-образную трубку, частично заполненную магнитной жидкостью, и преобразователь перемещения магнитной жидкости в электрический сигнал, при этом входной патрубок U-образной трубки выполнен из немагнитного материала, отличающееся тем, что преобразователь перемещения магнитной жидкости в электрический сигнал содержит электромагнит, сердечником которого является магнитная жидкость, датчик положения мениска магнитной жидкости и управляемый источник питания обмотки электромагнита, управляющий вход которого соединен с датчиком положения мениска магнитной жидкости, а выход с обмоткой электромагнита, в цепь которой включено введенное устройство измерения тока. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что управляемый источник питания обмотки электромагнита снабжен вторым управляющим входом, который подсоединен к введенному второму датчику положения мениска магнитной жидкости.