Жидкостный манометр Советский патент 1985 года по МПК G01L7/18 

1 . Изобретение относится к приборост роению и может быть использовано для измерения малых величин давления и разрешения в лабораторных условиях. Цель изобретения «-упрощение эксплуатации. На фиг, 1 приведен лшдкостной манометр с горизонтальной трубкой, вид сбоку; на фиг. 2 - центральная часть горизонтальной трубки жидкостного манометра, вид сверху; на фиг, 3 пробковый кран, разрез; на фиг. 4 то же, разрез вдоль горизонтальной капиллярной трубки. Манометр содержит згшитые рабочей жидкостью вертикальные трубки 1 и 2 соединенные между собой прозрачной горизонтальной трубкой 3. В разрез трубки 3 включен стеклянный пробковый кран, содержащий корпус 4 с при тертой пробкой 5 в которой выполне горизонтальный канал 6. В горизонтальный канал б пробки 5 введен индикатор давления; таким индикатором давления може-г быть либо воздушный пузырек, либо порция Гкапля вспомо гатСч ьной жвдкости, плотность которой не равна плотности рабочей жидкости, а также не перемешивающейся с рабочей жидкостью манометра. Мано метр снабжен шкалой 7 и закреплен на основании с винтовыми ножками 8 и уровнем (не показан, при этом пр тив одного из менисков индикатора давления нанесено нулевое деление шкалы. Кроме того, в пробке дополни тельно выполнен косой канал 9, соединяющий пра.вую половину трубки 3 с атмосферой, а в корпусе два, капил лярных канала 10, при этом при капилля ной трубке 3 они совпадают с горизо тальным каналом 6 пробки, если же трубка 3 выполнена не капг-шлярной то каналы 10 скошены и находятся в верхней части горизонтального канала 6 фиг. З), что облегчает его заполнение вспомогательной жидкость (препятствует вьшиванию жидкости из ч ч кангша 6J; 11 -индикатор давления в виде воздушного столбика в канале 6 (фиг. 2). Пробковый кран имеет четыре положения; первое положение -- рабочее, в котором кран открыт и индикатор давления контактирует с рабочей жидкостью трубки (фиг. 1 и z) ; второе положение - нерабочее, получаемое поворотом пробки 5 против часов 602 стрелки на 45°, в котором индикатор давления изолирован от рабочей жидкости и от атмосферы; третье положение, предназначенное для заправки манометра индикатором давления, получаемое новоротом пробки еще на 45 в ту же сторону, в котором горизонтальный канал в пробке 5 соединен с атмосферой через каналы 10 в корпусе 4 крана (фиг, четвертое положение, предназначенное для заправки правой части горизонтальной капиллярной трубки.3 рабочей жидкостью, получаемое поворотом пр9бки 5 еще на 45 в ту же сторону, при этом правая половина капиллярной трубки 3 соединена с атмосферой через наклонный канал 9 (фиг, 4), Заправку манометра рабочей и вспомогательпой жидкостями производят в следующей последовательности. Заправка манометра с некапиллярной трубкой 3, Пробку 5 устанавливают в третье моложехгие, при котором обе гсоловинки трубки 3 оказываются заглушенными, а горизонтальный канал 6 того же поперечного сечения соединен с атмосферой через наклонные каналы 10 малого сечения, после чего в обе вертикальные трубки 1 и 2 заливают рабочую жидкость,-которая заполняет обе половинки трубки 3 и далее обе трубки 1 и 2 до требуемого уровня. Через одно из отверстий 10 занолняют горизонтальный канал 6 пробки (например, при помощи пипетки вспомогательной жидкостью (фиг. З), Пробку 5 устанавливают в первое положение, вводя тем самым вспомогательную жидкость в разрыв рабочей жидкости без их взаимного перемешивания. Если при этом мениск сместится с нуля шкалы, то его возвращают на нуль путем долива рабочей жидкости в соответствующую трубку, , Заправка манометра с капиллярной трубкой 3. Пробку 5 устанавливают в первое положение, при котором обе половинки трубки 3 соединены между собой и с атмосферой, после чего в вертикальную трубку 1 мед11енно заливают рабочую жидкость, которая по мере заливки начинает постепенно заполнять капиллярный канал, вытесняя из него воздух в трубку 2; по запол- рабочей жидкостью левой половинки трубки 3 заливку прекращают, пробку 5 переключают в четвертое положение и заливают рабочую жидкость в трубку 2 до полного заполнения ею правой половинки трубки 3 (при этом вытесняемый жидкостью воздух выходит через канал 9), В результате этих операций обе половинки трубки 3 оказываются заполненными рабочей жидкостью.

Пробку 5 устанавливают в третье положение и через одно из отверстий 10 заполняют канал 6 пробки вспомогательной жидкостью.

Заполняют рабочей жидкостью обе вертикальные трубки до требуемого уровня, после чего пробку 5 устанавливают в первое положение и при необходимости возвращают мениск жидкости на нуль шкалы путем долива рабочей жидкости.

Если в качестве индикатора давления применен воздушный столбик, то заправка манометра рабочей жидкостью не отличается от описанной выше, а воздухом канал 6 специально не заполняется. В случае ухода воздушного индикатора давления в вертикальную трубку, пробку5 устанавливают в третье положение и удаляют из канала 6 рабочую ясидкость ( например, продувкой j и после установки пробки 5 в первое положение манометр готов к работе.

Работа манометра.

В качестве индикатора давления применена вспомогательная жидкость i В статическом положении прибора мано метр установлен в горизонтальное положение, рабочая жидкость в трубках 1 и 2 находится на одинаковых уровнях, пробковьй кран установлен в первое положение, один из менисков на стыке рабочей и вспомогательной жидкостей находится против нулевого деления шкалы.

При подаче избыточного давления в одну из трубок, например в трубку 1, часть рабочей жидкости под действием этого давления перетекает в . трубку 3 и затем в трубку 2, а капля вспомогательной жидкости перемещается вдоль горизонтальной трубки Искомое давление вычисляют по формуле

(1)

Н 1 if

где Р - измеряемое избыточное давление ;

8„

К

f - величина перемещения мениска вспомогательной жидкости

-.плотность рабочей жидкости. При снятии с трубки 1 избыточного давления рабочая жидкость в манометре возвращается в исходное положение, мениск вспомогательной жидкости

устанавливается у нулевой отметки шкалы, а столбик вспомогательной жидкости входит в канал 6 пробки.

По окончании измерений пробковый кран устанавливают во второе положе-

ние, изолируя нри этом вспомогательную жидкость от рабочей жидкости. В качестве индикатора давления применен воздушньш столбик. В статическом положении манометра снимают

показания обоих менисков воздушного столбика 11 относительно нуля щкалы (фиг. 2), нри этом показание левого мениска будет равно нулю, а показание правого - |. . После этого

искомое избыточное давление подают в трубку 1, в результате чего индикатор давления 11 переместится вправо и займет положение 11-1, при этом под действием измеряемого давления

длина воздушного столбика уменьшится с а до а,. Затем повторно снимают со шкалы показания обоих менисков, т.е. величины f и С, Искомая величина перемещения индикатора давления равна-f dg - uC, где Л -погрешность измерения, вызванная сжатием столбика воздуха 11 под действием измеряемого давления. Как видно из фиг. 2

а, -а.С,, -()

АС

Искомое давление Р. вычисляют но

формуле П).

По окончании измерений пробковый

кран устанавливают во второе положение , изолируя тем самым И1щикатор давления от рабочей жидкости, что предотвращает уход воздушного столбика в вертикальную трубку при наклонах и переносе манометра.

1. ЖИДКОСТНОЙ МАНОМЕТР, содержащий частично заполненные рабочей жидкостью две вертикальные трубг ки, соединенные в нижней части горизонтальной измерительной трубкой меньшего сечения, в которой размещена индикаторная жидкость, отличающийся тем, что, с целью упро-. щения эксплуатации, он снабжен краноМ с притертой пробкой, установленным в измерительной трубке, причем кран выполнен с горизонтальным соединительным каналом и двумя наклонными каналами, при этом горизонтальный соединительный канал выполнен в пробке крана, а два наклонных канала выполнены в корпусе крана диаметрально противоположными в плоскости, перпендикулярной измерительной трубке, причем нижние выходы наклонных каналов размещены на притертой поверхности корпуса крана, на уровне соединительного канала пробки, а -их верхние выходы сообщены с атмосферой. в iS 2. Манометр по п. 1, отличающийся тем, что в нем из(Л мерительная трубка выполнена капиллярной, а в пррбке крана выполнен дополнительный наклонный сквозной канал, нижний выход которого размещен на притертой поверхности корпуса крана на уровне канала измерительной трубки, а верхний - сообщен с атмосферой.

фиг. 2

cf3us, Ъ

Фие.