Жидкостный манометр Советский патент 1988 года по МПК G01L7/18 G01L19/06 

со со ю

4

О 00

Физ.-/

Изобретение относится к метрологии и измерительной технике и может быть использовано для измерения давления .

Целью изобретения является повышение точности измерения давления за счет уменьшения влияния магнитной ловушки на выходной сигнал манометра.

На фиг, 1 изображена схема манометра; на фиг. 2 - манометр помещенный в экран.

Манометр содержит U-образную трубку 1, заполненную феррожидкостью 2, преобразователь 3 уровня жидкости 2 в электрический сигнал, состоящий из сплошной обмотки, нанесенной симметрично на оба колена трубки 1, подсоединенной к источнику питания преобразователя 3 и к измерительному прибору, проградуированному в единицах давления; магнитную ловушку, установленную на концах U-образной трубки и выполненную в виде сигнальной обмотки 4, охватывающей оба колена трубки 1, и электромагнита в виде обмотки 5, также охватывающей оба колена трубки 1, и устройство 6 включения электромагнита 5, состоящее из усилителя 7,

10

15

20

25

пропорциональный разности высот уровней жидкости 2 в коленах трубки 1. Этот сигнал подается на измерител ный прибор, проградуированный в единицах давления. Так как на практике величина измеряемого давления (РИЗ/Л бывает неизвестна даже приблизительн то при измерениях больших давлений или очень малых, выходящих за пределы диапазона измерений данного типа жидкостных манометров, уровень феррожидкости 2 подходит к краю одного из колен трубки 1. В этом случае на выходе сигнальной обмотки 4 по закону электромагнитной индукции возникает электрический сигнал, который подается на устройство 6 включения электромагнита 5. В устройстве 6 это сигнал усиливается усилителем 7, подается на реле 8 и после срабатьша- ния реле 8 подается на делитель 9 напряжения. После делителя 9 часть сигнала подается на двухполюсный источник 10 постоянного тока и включает последний. Одновременно другая часть сигнала с делителя 9 напря жения подается на реле 8, которое размыкает электрическую цепь сигреле 8 типа PC, делителя 9 напряжения,зо нальной обмотки 4. Ток источника 10

источника 10 тока, при этом сигнальная обмотка 4 подсоединена к входу устройства 6, а электромагнит 5 подключен к устройства 6, т.е. к В1)1ходу двухполюсного источника 10 постоянного тока.

Устройство включает также ферро- магнитньп1 экран 1 1, состоящий из трех слоев 12, 13 и 14, выполненных из пермаллоя 79 НМЛ. При этом часть трубки 1 с размещенным на ней преобразователем 3 уровня жидкости 2 в электрический сигнал установлена в- экране 11 так, что сигнальная обмотка 4 расположена на уровне края экрана 11.

Жидкостный манометр работает следующим образом.

Одно колено трубки 1 имеет выход в атмосферу, давление которой известно (, другое колено присоединяют к объему с давлением, которое необходимо измерить (РНЗ;Ц)- Под действием этого давления феррожидкость 2 занимает определенное положение в трубке 1. В этом случае при подаче на преобразователь 3 уровня жидкости 2 электрического питания от источника питания на выходе преобразователя 3 появляется электрический сигнал.

0

5

0

5

пропорциональный разности высот уровней жидкости 2 в коленах трубки 1. Этот сигнал подается на измерительный прибор, проградуированный в единицах давления. Так как на практике величина измеряемого давления (РИЗ/Л) бывает неизвестна даже приблизительно, то при измерениях больших давлений или очень малых, выходящих за пределы диапазона измерений данного типа жидкостных манометров, уровень феррожидкости 2 подходит к краю одного из колен трубки 1. В этом случае на выходе сигнальной обмотки 4 по закону электромагнитной индукции возникает электрический сигнал, который подается на устройство 6 включения электромагнита 5. В устройстве 6 этот сигнал усиливается усилителем 7, подается на реле 8 и после срабатьша- ния реле 8 подается на делитель 9 напряжения. После делителя 9 часть сигнала подается на двухполюсный источник 10 постоянного тока и включает последний. Одновременно другая часть сигнала с делителя 9 напряжения подается на реле 8, которое размыкает электрическую цепь сиг5

0

5

0

5

подается в цепь обмотки 5, которая создает магнитное поле. Количество витков обмотки 5 и величина тока источника 10 выбираются таким образом, чтобы в результате взаимодействия магнитных полей движение феррожидкости 2 прекратилось.

При этом направление тока источника 10 зависит от знака сигнала, поступающего на его вход с устройства 6, знак которого в свою очередь зависит от направления намагниченности феррожидкости 2.

В процессе измерения на феррожидкость 2 действует внешнее магнитное поле Земли, а также различные магнитные промышленные помехи, которые влияют на положение уровня феррожидкости 2 в коленах трубки 1, это приводит к дополнительной погрешности. Кроме того, указанные факторы, а также магнитное поле, создаваемое обмоткой 5, приводят к изменениям намагниченности феррожидкости 2, что также приводит к дополнительной погрешности, обусловленной изменениями выходного сигнала на выходе преобразователя 3.

Поэтому в жидкостном манометре часть трубки 1 с размещенным на ней преобразователем 3 установлена в трехслойном ферромагнитном экране 11 защищающем феррожидкость 2 от воздей ствия внешних магнитных полей. Распо ложение сигнальной о бмотки 4 на уров не края экрана 11 не позволяет выходить феррожидкости 2 за пределы эк рана 11 и тем самым уменьшает воздей ствие магнитного поля, создаваемого

IT

5

10

обмоткой 5, на феррожидкость 2. Таким образом, в предлагаемом устройстве воздействие магнитных полей на феррожидкость 3 сведено к минимуму, что приводит к уменьшению изменений намагниченности феррожидкости 2, тем самым увеличивает стабильность выходного сигнала преобразователя 3, что , в конечном счете , повышаеткия.

точность

измерения давле11

2 12

. 1Ъ

- fV

Фи.2