Узел манометра чашечного стеклянного жидкостного типа Советский патент 1993 года по МПК G01L7/18 

Изобретение относится к конструкциям манометров чашечных стеклянных.

Цель изобретения - повышение надежности узла манометра чашечного стеклянного путем повышения его среднего срока службы.

Предлагаемое устройство показано на чертеже и состоит из чаши 1 из неорганического стекла с первым и вторым торцами и стеклянной внутричашечной измерительной трубки 2, первый торец которой приварен к первому торцу чаши, а второй торец расположен ниже поверхности 3 дна 4 чаши внутри тупиковой внутридонной полости 5 над ее дном 6 и имеет сужение 7, внутренний диаметр которого меньше внутреннего диаметра измерительного участка трубки 2.

Трубка 2 снабжена штуцером 8 для иод- вода минусового давления, чаша 1 снабжена штуцером 9 для подвода плюсового давления по отношению к минусовому (оба давления могут быть как выше, так и ниже атмосферного).

Просвет (зазор) между боковой стенкой измерительной трубки 2 и боковой стенкой

тупиковой онутридонной полости 5 лежит в пределах, например, (0,2-1,0) мм.

Зазор между вторым торцом трубки 2 и дном 6 полости 5 лежит в пределах, например, (0,5-3,0) мм; внутренний диаметр измерительной трубки 2, например, (2,5-5,0) мм; внутренний диаметр сужения 7, например, (0,5-1,0) мм, т.е. в (5-10) раз меньше диаметра трубки 2; диаметр чаши 1, например, (40- 100) мм; высота чаши 1, например, (500-2000) мм.

Толщина стенок чаши 1 и измерительной трубки 2 лежит в диапазоне (1,0-3,0) мм; высота дна 4 (30-40) мм, высота сужения 7 (20-25) мм.

При внутреннем диаметре чаши 1 40мм, внутреннем диаметре трубки 2 2,5 мм и высоте чаши 1 1000 мм минимально необходимый объем манометрической жидкости составляет 5 см3.

Измерительная шкала 10 может быть нанесена непосредственно на чаше 1 и отградуирована в единицах давления или (и) в процентах от Номинального измеряемого перепада давлений.

ел

кгаД

Предлагаемое устройство работает следующим образом,

При измерении перепада давлений плюсовое и минусовое давление подводятся соответственно к штуцерам 9 и 8 чаши,

Если перепад давлений равен нулю, уровень манометрической жидкости в трубке 2 будет располагаться на отметке 0% шкалы 10, если перепад давлений равен номинальному перепаду давлений, то уровень в трубке 2 расположится на отметке 100%, В общем случае измеряемый перепад давлений определяют по формуле

Др () g (Ahi-Aho). где Др - измеряемый перепад давления;

g - коэффициент свободного падения (,8 м/с2);

рж - плотность манометрической жидкости;

РГ - плотность газа в манометре;

Дло - начальная разность уровней манометрической жидкости при нулевом перепаде давления за счет капиллярных свойств жидкости;

Ahj - измеренное значение разности уровней манометрической жидкости в чаше 1 и измерительной трубке 2.

Гидравлическая связь между манометрической жидкостью в чаше 1 и трубке 2 осуществляется через заполненный манометрической жидкостью просвет между боковой стенкой тупиковой полости 5 и трубкой 2, а также через внутренний канал сужения 7,-соединенный последовательное указанным выше просветом.

Надо отметить, что показанный на чертеже боковой просвет (между элементами 2 и 5) практически имеет в плане форму выпукло-вогнутой щели, а не кольцевой, так как трубку 2 при изготовлении манометра абсолютно точно не отцентровать в тупиковой полости 5, да и нет необходимости в такой центровке ввиду малости величин просветов - (0,2-1,0) мм и ничтожности механических напряжений в трубке 2 высотой более 500 мм при перемещении ее второго торца на величину до 1 мм.

Благодаря тому, что дно 4 чаши 1 узла манометра выполнено с тупиковой внутри- донной полостью 5 и второй торец трубки 2 расположен ниже верхней поверхности 3 дна б чаши внутри полости 5 с просветом (0,5-3,0) мм от дна 6 и с (0, ;б) мм от боковой стенки полости 5, достигается повышение надежности устройства путем увеличения его среднего срока службы за счет

ограничения до (0,2-1,0) мм бокового перемещения второго торца трубки 2 внутри тупиковой полости 5 до упора в ее боковую стенку. Кроме того, за счет расположения

каналов гидравлической связи чаши 1 с измерительной трубкой 2 полностью внутри тупиковой внутридонной полости 5 дна чаши 1 уменьшается объем манометрической жидкости, минимально необходимой для

обеспечения работоспособности предлагаемого узла манометра.

Благодаря тому, что внутридонный участок трубки 2 имеет сужение 7 внутренним диаметром, в 5-10 раз меньшим, чем внутренний диаметр измерительного участка трубки 2, и существенную высоту, например (20-25) мм, дополнительно уменьшается минимально необходимый объем манометрической жидкости в узле чашечного

манометра и, что особенно важно, дополнительно снижается пульсация уровня манометрической жидкости в трубке 2 при пульсации давления, подводимого к ней через штуцер 8, что облегчает снятие показаний и повышает точность измерений пульсирующих перепадов давлений.

Суммарный годовой эффект от полномасштабного применения предлагаемых узлов манометра чашечного стеклянного

более 300 тыс.р. (в ценах 1 квартала 1990 г.), Формула изобретения

1. Узел манометра чашечного стеклянного жидкостного типа, содержащий прозрачную чашу из неорганического стекла,

внутри которой соосно с ней установлена прозрачная трубка, приваренная первым торцом к первому торцу чаши, при этом упомянутые торцы чаши и трубки снабжены штуцерами для подвода давления, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности, в нем второй торец чаши выполнен с утолщением, в котором со стороны внутренней полости чаши параллельно ее оси выполнено глухое отверстие диаметром, большим, чем внешний диаметр трубки, при этом второй торец измерительной трубки установлен в глухом отверстии с зазором относительно его дна, а боковая поверхность второго торца трубки с одной

стороны контактирует с поверхностью глухого отверстия,

2. Узел поп. 1,отличающийся тем,

что, в нем участок трубки, размещенный в

глухом отверстии, имеет сужение внутренним диаметром, в 5-10 раз меньшим, чем

внутренний диаметр всей трубки.

Использование: в устройствах для измерения давления. Сущность изобретения: прозрачная трубка одним торцом приварена к верхнему торцу чаши, а другой ее торец установлен в глухом отверстии, выполненном в утолщенном нижнем торце чаши. Торец трубки в отверстии установлен с зазором относительно его дна, а ее боковая поверхность контактирует с поверхностью глухого отверстия, что обеспечивает повышенную надежность при транспортировке и хранении узла манометра. 1 з. л. ф-лы, 1 ил.