Устройство для измерения давления и многооборотный потенциометр Советский патент 1986 года по МПК G01L7/18 H01C10/14 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при точных измерениях малых величин давления и разрежения.

Целью изобретения является повышение чувствительности,, уменьшение габаритов устройства по высоте и по- вьшение надежности многооборотного потенциометра.

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство: на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.З - участок горизонтальной трубки устройства со столбом ферромагнитной жидкости и размещенным над ним постоянным магнитом} на фиг.4 - многооборотный потенциометр..

Устройство для измерения давления содержит и -образную трубку с верти

соединено с горизонтальной трубкой 1 из немагнитного материала,выполнен- ной в виде капилляра и изогнутой по спирали Архимеда. Второе колено выполнено с чашкой 2.Обе трубки заполнены ртутью, при этом горизонтальная трубка заполнена ртутью не полностью, а U -образная трубка - до уровня горизонтальной трубки.Во внутрь трубки 1 введен столб 3 ферромагнитной жидкост которьй примыкает к ртути. В центре спирали Архимеда закреплена вертикальная ось 4, жестко связанная с планкой 5, проходящей сквозь отверстие 6 в постоянном магните 7, который силами магнитного сцепления связан со столбом 3 и может свободно перемещаться вдоль пЛанки 5. Нижний конец оси 4 закреплен в подшипнике а верхний соединен с валом 8 многооборотного потенциометра 9. Для предотвращения холостых перемещений (люфта) постоянного магнита 7 его длина должна быть равна длине столба 4 ферромагнитной жидкости.

Многооборотный потенциометр 9 содержит корпус, включающий скрепленные между собой винтами дно 10 и крышку 11, в которых выполнены две спиральные (по спирали Архимеда) парал- лельные канавки, одна из которых вы- полнена в дне (в изоляционной плате) и в ней размещен резистивньй элемент 12, которьй по всей длине приклеен к плате (к дну 10), а другая- в крьш1ке.11. Металлический токосъемник 13 вьшолнен из сплава благородных металлов и в нем вьшзтампована анало

25

ЗО 769302

гичная спиральная канавка 14 по размь- рам спиральной канавки крышки,после чего токосъемник приклеен к . Вал 8 потенциометра закреплен в двух 5 подшипниках и к нему жестко посредством- втулки 15 с зажимным винтом прикреплен поводок 16 из изоляционного материала,свободно проходящий (но без люфта) сквозь отверстие в каретке to 17, снабженной упругими токосъемнымк щетками 18 и 19, которые соединены между собой электрически. Щетка 18 контактирует с резистивным элементом 12, а щетка 19 входит в спираль- 15 ную канавку 14 и, кроме токосъема, одновременно выполняет функции поводка, в связи с чем рабочими (токосъем- ными) плоскостями: щетки являются ее две боковые поверхности. Выводная 20 клема 20 соединена с токосъемником 13, а клеммы 21 и 22 - с началом и концом резистивного элемента 12, для подвода соединительных проводок к которым под спиральной канавкой вьшол- нены две канавки. Продольное перемещение вала 8 ограничено шайбами 23 и 24.

Устройство для измерения давления работает следующим образом.

В статическом положении на поверхности рабочей жидкости в обеих трубках действует одинаковое давление,благодаря чему уровень жидкости в обеих трубках одинаков. при этом постоян- ньй магнит 7 неподвижен и находится над ферромагнитной жидкостью 3,через которую замыкается его магнитный поток , а потенциометр 9 вьщ-ает напряжение, соответствующее нулю избыточного давления.

35

40

При подаче в трубку 1 (или в трубку 2) избыточного давления газа, под его действием часть ртути выдавливается из трубки 2 в трубку 1, в результате чего в трубке 1 вместе с ртутью перемещается столб 3 ферромагнитной жидкости, а с ним и магнит 7,что приводит к повороту планки 5, оси 4, вала 8, поводка 16 и каретки 17 на

пропорциональный угол. Кроме вращательного движения, -каретка получает от поводка 16 поступательное движение вдоль новодк 1 16. Таким образом, каретка совершает движение по спирали параллельно резистивному элементу 12, при этом расстояние, пройденное кареткой 7, равно (пропорционально) расстоянию, пройденному магнитом 7.

В процессе движения каретки снимаемое токосъемной щеткой 19 напряжение передается на выводную клемму 20.

Применение изобретения позволяет облегчить и упростить точное измерение малых величин давления и разрежения .

Формула изобретения

1. Устройство для измерения давления, содержащее U -образную трубку с вертикальными коленами и столб ферромагнитной жидкости, связанной с преобразователем перемещения, о т- личающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, одно из колен и -образной трубки снабжено горизонтальной капиллярной трубкой, вьшолненной в виде плоской спирали из немагнитного материала, при этом и -образная трубка заполнена немагнитной жидкостью, а столб ферромагнитной жидкости расположен в горизонтальной капиллярной трубке.

преобразователь перемещения выполнен

в виде многооборотного потенциометра и постоянного магнита, установленного подвижно на горизонтальной планке, консольно закрепленной на верти- кальной оси вращения, размещенной в

центре спирали и соединенной с многооборотным потенциометром.

2. Многооборотный потенциометр,

содержащий корпус, крьшку, вал с поводком в виде стержня, на котором подвижно установлена каретка со щеткой, резистивный злемент в виде спирали и токосъемник, отличающ и й - С я тем, что, с целью уменьшения габаритов по высоте и повышения надежности, в корпусе и крьшке выполнены пласкопараллельные спиральные канавки, причем в первой из них

размещен токосъемник, а во второй - резистивный злемент,поводок радиаль- но одним концом закреплен на валу, а на каретке установлена дополнительная щетка, которая размещена в первой канавке и электрически связана с первой щеткой.

9uz.i

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при точных измерениях малых 1 I величин давления и разрежения. Цель изобретения - повышение чувствительности и надежности устройства. Одно колено и -образной трубки соединено с горизонтальной трубкой 1, из немагнитного материала, выполненной в виде капилляра, изогнутого по спирали Архимеда. В трубку 1 введен столб ферромагнитной жидкости, который при действии избыточного давления перемещается по трубке, смещая связаиньй с ним постоянный магнит 7, что приводит к повороту планки 5, оси 4, вала 8 и каретки потенциометра на соответствующий угол. От поводка каретка совершает также поступательное движение. Расстояние, пройденное кареткой по спирали, параллельно ре истивному элементу, равно расстоянию, пройденному постоянным магнитом 7.2 с.п.ф-лы,4 ил. о iS W J. ю 9)

сраг.

ц /f о ,-xfh

Фиг

го

Редактор А.Лежнина

Составитель А.Соколовский

Техред Л;Сердюкова КорректорМ.Шароши

Заказ 6658/34Тираж 778Подгисное

ВНИИГТИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Пр4 )нзводственно-г олиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4