Грузопоршневой манометр Советский патент 1985 года по МПК G01L7/16 

ND

СО Од Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к грузопоршневым приборам для автоматического воспроизведения абсолютного давлений, и может быть применено при построении образцовых автома тических грузопоршйевых приборов. Известны поршневые манометры, содержапще грузопоршневую колонку, механизмы нагружения и уравновешивания а также регулирующий дроссель, образованный канавкой на поршне и отверстием в стенке цилиндра, камеру обратной связи, представляющую собой в цилиндре, замкнутую уступом поршня, и ресивер, подсоединенный каналом к камере обратной связи (1 J. Недостатком этого устройства является то, что в переходном процессе установления давления наблюдается колебательность поршня регулирующей колонки (или системы поршни жидкость), что приводит к увеличению времени переходного процесса по сравнению с теоретическим, т.е. к снижению его производительности. Наиболее близким к данному является грузопоршневой манометр, содержащий неуплотненный поршень, рас положенный в цилиндре, механизмы нагружения и уравновешиваяия поршня, систему регулирования давления, выполненную в виде регулирующего дросселя с источниками пневмопитания на входе, к выходу которого подключен ресивер и камера обратной связи, и электромагнит, установленный по оси поршня со стороны грузовой платформы с возможностью контакта штока электромагнита с грузовой платформой в переходном режиме, причем ресивер через датчик давления и элемент сравнения связан с релейным усилителем силового электромагнита Г21. Недостаток устройства зАключается в том, что минимальное время пер ходного процесса определяется в основном проводимостью регулирующего дросселя, которая ограничена конструктивными факторами: диаметром ня, глубиной канавки на нем, диамет ром каналов в цилиндре и т.п., которые не могут быть больше допустимых, исходя из условий прочности, жесткости и ненадежности работы коломки. Цель изобретения - повьш1ение производительности за счет сокращения длительности переходного процесса. Указанная цель достигается тем, что в грузопоршневой манометр, содержащий неуплотнительный поршень, расположенный в цилиндре, механизмы нагружения и уравновешивания поршня, систему регулирования давления, выполненную в виде регулирующего дросселя с источниками пневмопитания на выходе, к выходу которого подключены ресивер и камера обратной связи, и релейньй усилитель, введен трехпозиционный электропневмоклапан, соединенный с источником пневмопитания и выходом подключенный к ресиверу и, датчик положения поршня, соединенный с механизмом уравновешивания поршня, причем электропневмоклапан электрически связан через релейный усилитель с датчиком положения поршня. На чертеже приведена принципиальная схема грузопоршневого манометра. Манометр содержит регулирующую колонку, в состав которой входит неуплотненный поршень 1, размещенный в цилиндре 2, жестко закрепленном на основании прибора. Грузовая платформа 3 с грузами 4 соединена с поршнем 1 и входит в состав механизма нагружения. В полости цилиндра 2 уступами поршня 1 образованы камеры обратной связи А и опорного давления Б. Уравновешивание веса поршня 1 с платформой нагружения 3 осуществляется рычажным механизмом уравновешивания 5. Система рагулирования давления включает в себя, регулирующий дроссель, который образован проточками 6 и 7 с каналами пневмопитания в стенке цилиндра 2, канавкой 8 на поршне 1 и выходным отверстием цилиндра 2; камеру обратной связи А и ресивер 10. Выходное отверстие 9 регулирующего дросселя каналами соединено с ресивером 10 и камерой обратной связи А. К свободному концу коромысла уравновешивающего механизма 5 пркреплен якорь положения 11, выходной сигнал котого через релейный усилитель 12 поступает на трехпозиционный электропневмоклапан 13. Пневмоходы электропневмоклапана 13 соединены с источником пневмопитаниян вакуума пневмовыход - с ресивером а Устройство работает следующим образом. Перед началом работы на прибор подается пневмо- и электропитание. При воспроизведении заданного значения давления на платформу 3 с механизмом нагружения накладывается некоторый груз 4, под действием кото рого поршень 1 опускается в крайнее нижнее положение, а рычаг уравновешивающего механизма 5 поворачивается на максимальный угол против часовой стрелки. Открывается канал давления питания, и через регулирующий дроссель начинается заполнение ресивера, а на выходе датчика положения 11 появляется сигнал, который через релейный усилитель 12 открывает элек тропневмоклапан 13, соединяя магист раль давления Р с ресивером 10. Следовательно, параллельно процессу заполнения ресивера через регулирующий дроссель происходит его заполнение непасредственно из магистрали питания через электропневмоклапаны 1 Проходные сечения электропневмоклапа на 13 могут быть выбраны в зависимос ти от требуемого времени заполнени ресивера, что позволяет обеспечивать ускорение процесса заполнения ресиве ра и тем самым уменьшить время переходного процесса всего прибора в целом. По каналам сжатый воздух поступа ет в камеру обратной связи А, давление в ней повышается, в момент возрастания давления до давления равндвесия поршень 1 начинает движение вверх к положению равновесия. Рычаг уравновешивающего механизма 5 пово- рачивается, и напряжение, снимаемое с датчика положения 11, уменьшается. Настройка релейного усилителя 12 может быть осуществлена таким образом, что при сигнале с выхода датчика 11, соответствующем, например, половине максимального хода поршня 1, ре.йный усилитель отключается и снимает напряжение с обмоток электропневмоклапана, шток которого возвращается ц исходное положение, соответствующее его закрытию. Тем самым заполнение ресивера через электропневмоклапан прекращается и остается обычный канал системы регулирования давления. Аналогичные процессы происходят в приборе при переходе от большего значения давления к меньшему. В этом случае при снятии груза 4 поршень 1 поднимается и открывает канал сброса в вакуум. Одновременно рычаг механизма 5 поворачивается по часовой стрелке и сигнал, снимаемый с датчика положения, меняет знак, что приводит к появлению на выходе релейного усилителя напряжения другого знака. Электропневмоклапан перемещает свой шток в другое положение, соединяя ресивер с магистралью вакуума. -Процесс сброса давления ускоряется, и в момент, когда давление в камере А будет близко заданному значению, поршень начинает двигаться вниз к положению равновесия. При перемещении поршня на половину максимального хода срабатывает релейный усилитель 12, снимая питание с злектропневмоклапана 13, который, возвращаая шток в исходное положение, отключает ресивер от ма истрали вакуума. Таким образом, использование гру- зопоршневого манометра позволит сократить время переходного процесса и повысить производительность прибора.

ГРУЗОПОРШНЕВЬЙ МАНОМЕТР, содержащий неуплотненный лоршень, расположенный в цилиндре, механизмы нагружения и уравновешивания поршня. систему регулирования давления, выполненную в виде регулирующего дросселя с источниками пневмопитания на входе, к выходу которого подключен ресивер и камера обратной связи, и релейный усилитель, отличающийся тем, что, с цельюповышения производительности за счет сокращения длительности переходного процесса, в него введен трехпозиционный электропневмоклапан, соединенный с источником пнеемопитания и выходом подключенный к ресиверу, и датчик положения поршня, соединенный с мехаi низмом уравновешивания поршня, причем электропневмоклапан электрически (Л связан через релейный усилитель с датчиком положения поршня.