УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДАВЛЕНИЙ Советский патент 1970 года по МПК G01L15/00 

Изобретение относится к из мерительной технике и в ча-стности к 1компенсационным устройствам, измеряющим отнош.ение давлений, и быть использовано в авиаприборостроеини.

Известные компенсационные устройства, измеряющие отношение да-вленнй, обладают значительными погрешн0стями юоказаний, обусловленных изменением окружающей температуры, вибрациями, перегрузками и т. п.

Целью -HaCTOHHiero изобретения ЯВляет Ся повышение точности устройства, измеряющего отношение давлений.

Это достигается тем, -что система силовой компенсащни предлагаемого устройства выполнена в .виде двух подвижных элементов, например рамок, синх р0;нно вращающихся в противоположные стороны от двигателя следящей системы, на которых закреплены два вакуумнрованных чувствительных элемента, жесткие центры .которых и центр измерительного чувствительного элемента соединены тяга-ми с общим подвижным шарниром, при этом подвиж:ный шарнир соединен с датчиком перемещений следящей системы и с противовесом, а подвиж.ные рамки - с регистрирующим устройством.

Устройство содержит измерительный чувствительный элемент /, два вакуумированных чувствительных элемента (анероида) 2 и 3, закрепленных соответственно на подвижных рамках 4 и 5 системы силовой компенсации, следящую систему, снабженную датчиком 6 неремещений, усилителем 7 и двигателем 8, и .регистрирующее устройство 9.

Жесткие центры чувствительных элементов соединены тягами 10-12 -с общим подвижным шарниром 13, перемещение которого по вертикальной оси фиксируется индукционным датчиком 6 перемещений.

Для уравновешивания веса подвилшых ча.стей устройства применены противовесы 14, соединенные с шарниром 13.

Рамки 4 и 5 получают вращение от двигателя 8 через редуктор, выполненный на шестернях .

Вращение рамок 4 н 5 передается регистрирующему устройству 9.

Работа устройства основана на компенсации сил, приложенных в одной точке, и происходит следующим образом.

Чувствительный элемент / реагирует на разность давлений PI-PZ, а два одинаковых анероида 2 и 3 - на давление PSняя таким образом направление сил, развиваемых анероидами 2 и 3.

Общая точка нриложения сил (13 под их воздействием может перемещаться по вертикальной оси.

Уравнение сил в момент статического равновесия (при полной компенсации):

Л + + 0-0)

Их .проекции иа вертикальную ось:

F, . - F.,cosa 0,(2

где а - угол между вертикалью и направлением сил, развиваемых аиероида.ми 2 н 3.

Так как F - F, F, то F .F. . (З)

Выразив силы через эффективные площади и давления, получим:

(4) (б)

S,,(P,-P,) 2P,S,.cosy.,

Л-Л

COS а,

(

К-

(6)

а arc cos

рТаким образом, угол поворота рамок 4 5 является функцией отношения давленнй и для определения этого отнощения достаточно измерить угловое положение подвижных рамок а.

Компенсация сил рассогласования, возникающих от изменения измеряемых давлений, осуществляется непосредственно изменением результирующей силы анероидов 2 и 3, закрепленных на нодвижных рамках 4 и 5, синхронно вращающихся в противоположные стороны до баланса треугольника сил.

При изменении одного из давлений Р или Рг щарнир 13 смещается из начального цоложения и воздействует на датчик неремещений. Сигнал, усиленный усилителем 7, поступает

на двигатель 8.

Двигатель 8 через шестерни Zj-Z-, вращает рамку 4 с анероидом 2, а через шестерни Zi и 7.2 вращает 5 с анероидом 3. Передаточное отношение от двигателя 8 к любой

из рамок 4 W. 5 одинаково, поэтому рамки 4 и 5 отклоняются от начального полол ения одновременно на одинаковые углы .навстречу друг другу. Вращение происходит до тех пор, пока силы в шарнире 13 не уравновесятся и

щарнир займет свое первоначальное положение.

Предмет изобретения

Устройство для измерения отношения давлений, содержащее измерительный и вакуумированный чувствительный элементы, систему силовой компенсации, следящую систему и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности издМерения, система силовой компенсации выполнена В виде двух подвижных эледментов, например рамок, синхронно вращающихся в противололожные стороны от двигателя следящей системы, на которых закреплены два вакуумированных чувствительных элемента, жесткие центры которых и центр измерительного чувствительного элемента соединены тягами с общим подвижным шарниром, при

это.м подвижный щарнир соединен с датчиком перемещений следящей системы и с противовесом, а подвижные рамки - с регистрирующим устройством.

1 г

Р2

Я,

fuZ.Z