Пневматический способ измерения среднего диаметра капилляра Советский патент 1983 года по МПК G01B13/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения среднего диаметра капилляров, например, ламинарных дросселей.

Известен способ преобразования диаметра капилляра в перепад давления, согласно которому,- с целью реализации приблизительно линейной зависимости между четвертой степенью диаметра и перепадо 4 давления при избыточных давлениях порядка нескольких сртых долей атмосферы, обеспечивают ламинарный режим течения газа по капилляру, а влияние факторов (увеличенные потери механической энергии потока на начальном участке формирования ламинарного течения, местные сопротивления при входе потока в капилляр и на выходе из. него, . изменение плотности воздуха по длине капилляра и температурные деформации капилляра, искажаицие линейную зависимость ) учитывают с помощью коэффициентов, полученных экспериментальным путем С1.

Однако указанный способ трудоемок, что является его недостатком. ,

Наиболее близким к предлагаемому .пневматический способ измерения среднего диаметра капилляра, заключающийся в измерении гидравлических сопротивлений контролируемого и образцового капилляров при ламинарном режиме течения потока газа через них и определении диаметра контролируемого капилляра с учетом диаметра образцового капилляра t 2. 1,

10

Однако известный способ не обладает необходимой точностью из-за влияния на результаты измерения ряда факторов: барометрического давления, температурил и расхода газа, разни15цы длин контролируемого и образцового Ксотилляров и т.д.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

20

Указанная цель достигается тем, что в пневматическом способе измерения, среднего диаметра капилляра, заключающемся -в измерении гидравлических сопротивлений контролируемого 25 и образцового капилляров при ламинарном режиме течения потока газа через них и определении диаметра контролируемого капилляра, используют образцовый капилляр примерно одинаковой

30 длины с контролируемом и последовательно пропускают один и тот же поток газа через оба капилляра.

Такие отличия, способа позволяют создать практически одинаковые условия для течения газа через сравниваемые капилляра и однозначно связать диаметр контролируемого капилляра с гидравлическими сопротивлениями его и образцового каппиляра, практически исключив погрешност из-за отключений параметров потока газа и из-за ограниченной длины капилляра .

На чертеже показана схема реализации способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Газ из камеры 1 через образцовый капилляр 2, камеру Э и контролируемый Капилляр 4 проходит в камеру

5.Перепад давлений на образцовом капилляре измеряют микроманометррм

6,а на контролируемом капилляре микроманометром 7. Входная камера

1 соединена с источником газа или воздуха. Возможна также противоположная последовательность расположения капилляров. Один и тот же поток газа последовательно пропускают через оба капилляра, причем используют образцрвый каппиляр примерно одинаковой длины с контролируемым.

При установившемся режиме течения газа и низких относительно абсолютного давления в капиллярах 2 и 4 перепадах давления на них основные параметры потока газа - объемный расход, температура и плотность практически не меняются по пути потока, а следовательно, не возникают погрешности, связанные с отклоне ниями зтих параметров, а также практически исключается влияние барометрического давления на результаты измерения перепадов давлений.

При приблизительно одинаковых длинах образцового и контролируемог капилляров и, следовательно,приблизительном равенстве относительных гидравлических потерь на входе и на выходе из них исключаются погрешности, связанные с указанными потерями.

С учетом изложенного диаметр контролируемого капилляра рассчи-тывгиот по формуле

,.4pr

MV

ЛРу

де dj(- диаметр контролируемого капилляра -,

dg- диаметр образцового капилляра ;

р - длина образцового капилляра ;

ej- длина контролируемого капилляра ;

4Р - перепад давлений на образцовом капилляре; ЛРх- перепад давлений на контролируемом капилляре. Расчеты производятся.с помоцью микрокалькулятора в режиме работы по программе.. Микроманометры могут быть заменены, датчиками малых давлений с непосредственным выходом на интегральную схему или микропроцессор.

Определение диаметра контролируемого каппиляра пересчетом диаметра образцового капилляра по результатам измерений гидравлических сопротивлений сравниваемых капилляров приблизительно одинаковой длины при одном и том же потоке газа позволяет повысить точность измерения среднего .диаметра капилляра.

Формула изобретения

Пневматический способ измерения среднего диаметра капилляра, заключающийся в измерении гидравлических сопротивлений контролируемого и об .разцового капилляров при ламинарном

режиме течения потока газа через ни и определении диаметра контролируемого капилляра с учетом диаметра образцового капилляра, отличающийся тем, что, с целью

40 повышения точности измерений, используют образцовый капилляр примерно одинаковой длины с контролируемым и лоследовательно пропускают один и тот же поток газа через оба

45 капилляра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Залмандон Л.А. Теория элемен50 тов пневмоники. М., Наука, 1969,

с. 242-250.

2.Высоцкий А.В. и Курочкин А.П. Пневматические средства измерений линейных величин в машиностроении.

55 м.г Машиностроение, 1979, с. 127132.

L

/