ИЗМЕРИТЕЛЬ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК G01L7/18 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при создании промышленных и бытовых приборов для измерения атмосферного давления.

Известны различные конструкции измерителей атмосферного давления, действие которых основано на свойствах мембранной анероидной коробки деформироваться при изменении атмосферного давления (Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам / Рейфер А.Б., Алексеенко М.И., Бурцев П.Н. и др. -Л.:Гидрометеоиздат, 1971, с. 290-294.; Зайцева Н.А., Шляхов В.И. Аэрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1978, с. 90-94.).

Недостатком известных измерителей атмосферного давления является низкая точность измерения (± 5 мм. рт.ст.), сложность конструкции и относительно высокая стоимость изготовления.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является измеритель атмосферного давления, содержащий резервуар с газом, подключенные к резервуару капиллярную трубку с отогнутыми вверх концами, масляным индикатором и шкалой давления, а также компенсатор температурных погрешностей (патент РФ N 2073221, кл. G 01 L 7/18, 1995, прототип).

В известном техническом решении компенсатор температурных погрешностей содержит заключенный в резервуар с газом термометр со шкалой, а также установленные параллельно капиллярной трубке дополнительную шкалу температуры и шкалу давления, при этом шкала давления установлена с возможностью перемещения вдоль капиллярной трубки относительно шкалы давления.

Наряду с преимуществами известное техническое решение имеет недостаток, который заключается в том, что перед каждым измерением необходимо шкалу давления вручную перемещать вдоль дополнительной шкалы температуры, совмещая начало отсчета со значением температуры, отмеряемой с помощью термометра.

В принципе это не сложно, но вместе с тем это требует определенных действий, создавая неудобства особенно пожилым и больным людям, ограниченным в движениях.

Сущность изобретения заключается в том, что оно направлено на решение задачи автоматической компенсации температурных погрешностей с целью обеспечения удобств при эксплуатации.

Согласно изобретению известный измеритель атмосферного давления, содержащий резервуар с газом, подключенные к резервуару капиллярную трубку с отогнутыми вверх концами, масляный индикатор и шкалу давления, а также компенсатор температурных погрешностей, снабжен регулятором объема резервуара с газом и трехходовым краном для связи полости резервуара с газом и полости капиллярной трубки с одного конца как между собой, так и с атмосферой, а компенсатор температурных погрешностей выполнен в виде деформируемой от термопривода емкости, полость которой сообщена с полостью резервуара с газом.

Резервуар с газом выполнен в виде цилиндра, а регулятор объема выполнен в виде поршня, размещенного вдоль оси этого цилиндра с возможностью продольного перемещения.

Деформируемая емкость выполнена в виде барокоробки, а термопривод - в виде V-образной термочувствительной пластины.

Предложенное техническое решение исключает ручные операции, связанные с процедурой измерения атмосферного давления, обеспечивая тем самым необходимые удобства при его эксплуатации.

Измеритель также прост в изготовлении и обеспечивает высокую чувствительность и точность измерения атмосферного давления.

На фиг.1 и 2 представлен измеритель атмосферного давления в двух проекциях.

Измеритель атмосферного давления содержит цилиндрический резервуар 1, на одном конце которого размещен регулятор объема в виде поршня 2. Поршень 2 связан с крышкой 3 резервуара посредством штока 4 и винтового соединения 5. На другом конце цилиндрический резервуар 1 содержит соединительную муфту 6 с газовой полостью 7. К газовой полости 7 с помощью соединительного патрубка 8, уплотнительного кольца 9 и накидной гайки 10 прикреплена капиллярная трубка 11. Концы капиллярной трубки 11 изогнуты вверх, причем свободный изогнутый конец трубки 11 открыт и связан с атмосферой, а второй изогнутый конец подключен к газовой полости 7 и содержит трехходовой кран 12, связывающий газовую полость 7 и полость трубки 11 с атмосферой. Капиллярная трубка 11 размещена горизонтально и содержит в полости масляный индикатор 13, в качестве которого может быть использована капля подкрашенной полиэтилсилоксановой манометрической жидкости. Над капиллярной трубкой 11 размещена шкала давлений 14. Снизу к соединительной муфте 6 с помощью винта 15 прикреплен кронштейн 16. К торцевой части муфты 6 прикреплен компенсатор температурных погрешностей, состоящий из термопривода 17 и деформируемой емкости 18. Конструкции термопривода 17 и деформируемой емкости 18 могут быть различными. В данном случае термопривод 17 выполнен в виде V-образной пластины, а деформируемая емкость 18 выполнена в виде барокоробки с торцевыми выступами 19 и 20. Один конец термочувствительной пластины 17 содержит направляющую пластину 21 с продольным пазом 22 на боковой поверхности, прикрепленную с помощью винта 23 к кронштейну 16. А второй конец термочувствительной пластины 17 имеет продольный сквозной паз 24, посредством которого с помощью винта 25 она крепится с зазором 26 к торцевому выступу 19 барокоробки 18. Торцевой выступ 20 барокоробки 18 с помощью винтового соединения 27 и уплотнительного кольца 28 крепится к торцу соединительной муфты 6. При этом торцевой выступ 20 содержит осевое отверстие 29, через которое полость барокоробки сообщается с газовой полостью 7 соединительной муфты 6.

Резервуар 1 выполнен из стекла, а крышка 3, муфта 6 и накидная гайка 10 - из нержавеющей стали.

Измеритель атмосферного давления работает следующим образом. Предварительно показание шкалы давления 14 приводят в соответствие с измеряемым давлением и настраивают компенсатор температурных погрешностей.

Для этого в первом случае, при изотермических условиях, перемещая поршень 2 в полости цилиндрического резервуара 1 в ту или другую сторону, регулируют объем газовой среды в измерителе таким образом, чтобы изменению давления во внешней среде соответствовало бы аналогичное изменение показания давления по шкале 14. Затем, перемещая V-образную термочувствительную пластину 17 вверх или вниз, настраивают компенсатор температурных погрешностей таким образом, чтобы при изобарических условиях изменение температуры окружающей среды не вызывало бы перемещения индикатора 13 в полости капиллярной трубки 11. После этого с помощью крана 12 соединяют полость измерителя с атмосферой и наклоном его в ту или другую сторону устанавливают индикатор 13 под текущее значение давления, отсчитываемого по шкале 14. Затем перекрывают кран 12 и измеритель готов к работе.

При измерении атмосферного давления воздушная среда через открытый конец капиллярной трубки 11, действует на масляный индикатор 13 и перемещает его в канале трубки до тех пор, пока давление газовой среды в измерителе не будет соответствовать атмосферному. При этом изменение температуры окружающей среды не влияет на показание измерителя, так как V-образная термочувствительная пластина 17, реагируя на изменение этой температуры, будет воздействовать на барокоробку 18, автоматически компенсируя при этом температурные погрешности.

Измеритель содержит резервуар 1 с газом, к которому подключены капиллярная трубка 11, имеющая отогнутые вверх концы, масляный индикатор 13 и шкалу давления, а также компенсатор температурных погрешностей. Резервуар 1 имеет также регулятор объема газовой среды, выполненный в виде поршня. Компенсатор температурных погрешностей состоит из термопривода 17 и деформируемой емкости 18, прикрепленной одним концом к резервуару 1 с газом и сообщающейся с ней своей полостью, а вторым концом прикрепленной к термоприводу. К резервуару 1 подключен отогнутый конец капиллярной трубки 11, на котором установлен трехходовой кран 12, связывающий полость трубки и резервуара с атмосферой. Конструкция измерителя позволяет обеспечить удобство в эксплуатации путем автоматической компенсации температурных погрешностей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Измеритель атмосферного давления, содержащий резервуар с газом, подключенные к резервуару капиллярную трубку с отогнутыми вверх концами, масляным индикатором и шкалой давления, а также компенсатор температурных погрешностей, отличающийся тем, что он снабжен регулятором объема резервуара с газом и трехходовым краном для связи полости резервуара с газом и полости капиллярной трубки с одного конца как между собой, так с атмосферой, а компенсатор температурных погрешностей выполнен в виде деформируемой от термопривода емкости, полость которой сообщена с полостью резервуара с газом. 2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что резервуар с газом выполнен в виде цилиндра, а регулятор объема выполнен в виде поршня, размещенного вдоль оси этого цилиндра с возможностью продольного перемещения. 3. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что деформируемая емкость выполнена в виде барокоробки, а термопривод - в виде V-образной термочувствительной пластины.