Гидравлический прибор для точных линейных измерений Советский патент 1962 года по МПК G01B13/14 

Известны гидравлические приборы для точных линейных измерений (см., например, заявку N4 617003). Эти приборы снабжены механическим щупом и рычажной передачей.

Недостатком указанных гидравлических приборов является наличие погрешности измерений, возникающей вследствие большой разницы между коэффициентами температурного расширения жидкости, заполняющей камеру, и материала прибора.

Предложенный гидравлический прибор лишен указанного недостатка. Сущность изобретения заключается в том. что прибор представляет собой две камеры, снабженные диафрагмами, которые воспринимают поворот измерительного рычага по дифференциальной схеме. Камеры прибора заполнены ртутью и выполнены из материала, имеющего коэффициент линейного расширения больший, чем ртуть. Между собой камеры соединены трубкой, заполненной рабочей жидкостью, которая разделена пузырьком воздуха или каплей ртути, являюшейся указателем.

На чертеже изображена схе.ма предложенного прибора.

Н.рибор состоит из двух камер / и 2, закрепленных на общем основании ,. Снизу эти камеры перекрыты упругими мембранами 4 и 5, соединенными с поршнями 6 и 7. Поршни закреплены на рычаге 8, шарнирно закрепленном на основании 3. С основанием соединен корпус 9, в котором на пружинных направляющих 10 и // подвешен измерительный стержень 12. Камеры имеют стеклянные резервуары J3 и М и соединены общей трубкой /5. Камеры и частично резервуары заполнены компенсирующей жидкостью (ртутью), остальной объем резервуаров и трубка заполнены рабочей жидкостью (подкрашенной водой). Два объема жидкости разделены пузырьком воздуха или капелькой ртути 16.

№ 1447002 Прибор работает следующим образом. При подъеме измерительного стержня 12 рычаг 5 под действием пружины J7 поворачивается по часовой стрелке. При этом поршень 6 поднимается, а поршень 7 опускается и соответственно объем камеры / уменьшается, а объем камеры 2 увеличивается и жидкость перетекает по трубке. При опускании измерительного стержня под действием пружипы 18 более жесткой, чем пружина 17, рычат 8 поворачивается против часовой стрелки и жидкость с той же скоростью перетекает из камеры 2 в камеру /. Вместе с жидкостью перемеш,ается пузырек воздуха или капелька ртути и по их положению относительно шкалы J9 судят об изменении линейного размера.

В приборе полностью устранено испарение жидкости и загрязнение внутренней поверхности капилляра, так как трубка пе сообщается с атмосферой.

Измерительное усилие и давление ж.идкости на мембраны стабилизировано. При нулевом положении капельки ртути 16 (в верхней точке) давление жидкости будет одинаково как на поршень 6, так и на поршень 7 и измерительный стержень не будет испытывать воздействия от столба жидкости.

В процессе измерения при переходе капельки ртути из левой половины капилляра в правую будет иметь место перепад давления, но величина его будет невелика и не окажет практического влияния на работу прибора.

Камеры / и 2 имеют одинаковые термометрические характеристики, поэтому при изменении температуры будет изменяться объем жидкости в обеих камерах и положение пузырька останется неизменным.

Обе камеры изготовляются из материала с коэффициентом объе.много расширения большим, чем у воды и ртути. Таким материалом явдяется, например, органическое стекло. Объемы камеры и стеклянного резервуара выполняются такими, чтобы их суммарное температурное расширение было равно расширению рабочей жидкости, загюлняюшей гидравлическую систему прибора.

Применение предлагаемого гидравлического прибора позволи.гю свести до минимума органические опшбки при измерениях.

Предмет изобретения

Гидравлический прибор для точных линейных измерений с механическим щупом и рычажной передачей, отличающийся тем, что, с целью компенсации температурных погрешностей, он выполнен в виде двух камер с диафрагмами, воспринимающими поворот измерительного рычага по дифференциальной схеме, причем камеры заполнены ртутью, выполнены из материала с большим коэффициентом линейного рас1пирения, чем ртуть, и соединены между собой трубкой, заполненной рабочей жидкостью, разделенной пузырьком воздуха или каплей ртути, используемых в качестве указателя.