АВТОМАТИЧЕСКИЙ МАНОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК G01L7/04 

Изобретение относится к манометрам, предназначенным для измерения давления, возникающего при биохимических реакциях, протекающих в реакционных сосудах.

Известные манометры не обеспечивают необходимой точности измерения ввиду того, что больщая часть прибора не термостатирована и установка нуля также производится не по отнощению к термостатированной среде. Кроме того, известные манометры не обеспечивают возможности последовательного подключения нескольких реакционных сосудов к одному прибору.

В описываемом манометре с целью автоматизации процесса последовательного подключения нескольких замкнутых систем и повыщения точности измерения между закрытым коленом У-образной трубки и реакционными сосудами установлен многоходовой дисковый кран, образующий крышку термостатированного резервуара с газом, в котором размещена У-образная трубка с фотоэлектрическим индикатором. Дисковый кран выполнен в виде неподвижной части, снабженной каналом, сообщающим закрытое колено трубки с отверстиями, расположенными на двух концентричных окружностях, причем отверстия, расположенные на внещней окружности, соединены с реакционными сосудами, а на внутренней - с резервуаром для газа, и подвижной части, снабженной фигурной канавкой, соединенной с концентричной относительно центра вращения кольцевой канавкой, постоянно сообщающейся через канал неподвижной части с закрытым коленом У-образной трубки.

На фиг. 1 изображен автоматический Варбург-манометр в продольном разрезе; на фиг. 2 - неподвижная часть дискового крана,

вид сверху; на фиг. 3 - подвижная часть крана, вид снизу; на фиг. 4 - продольный разрез автоматического манометра при исполнении газового резервуара в виде компенсационного сосуда.

В термостатной ванне с жидкостным зеркалом 1 установлен герметичный резервуар 2 с газом, крыщка которого образует многоходовой дисковый кран 3, расположенный выполненным в виде капилляра 4 закрытым

коленом У-образной трубки 5 и расположенными вокруг него по кругу несколькими реакционными сосудами 6. Кран состоит из неподвижной 7 и подвижной 5 деталей, обращенных друг к другу отполированными поверхностями и образующими уплотняющее соединение с помощью жидкостной пленки, например силиконового масла.

па подвижной детали 8 концентрично центру ее вращения, и соединенным с закрытым коленом У-образной трубки носредством конического шлифа 11. Неподвижная деталь 7 снабжена также отверстиями, размеи1енными в конгруэнтном угловом расноложении на окружностях, концентричных относительно центра вращения, причем отверстия 12, расноложепные на внещней окрул ности, соединены с реакционными сосудами 6 через каниллярные трубки 13, а отверстия 14, расположенные на внутренней окружности, - с резервуаром 2 для газа. Количество отверстий, расположенных на каждой окружности, равно числу контролируемых реакционных сосудов.

Резервуар 2 для газа непрерывно наполняется, нанример, чистым кислородом через щланг 15. Канал 9 неподвижной детали 7 через канал 16, выполненный в нодвижной детали 8, или через кольцевую канавку 10 сообщает закрытое колено У-образной трубки с фигурной канавкой 17, расположенной на унлотняющей новерхности нодвижной детали 8. В качестве привода подвижной детали дискового крана используется сервомотор 18, одновременно соединенный с устройством 19 программного управления.

У-образная трубка 5 снабжена сосудом 20 с переменным объемом, который выполнен, например, из упругого материала и может изменяться посредством регулировочного винта 21 для установки уровня жидкости па определенный уровень. У нулевой точки закрытого колена 4 установлен фотоэлектрический нуль-индикатор 22, соединенный через электронный усилитель (на чертеже не показан) с реверсивным сервомотором 23.

В вынолненном в виде расширяющейся трубки открытом колене 24 У-образной трубки 5 по центру установлен выталкивающий нодвижный стержень 25, который посредством тросового привода 26 с направляющей державкой 27 для взаимозаменяемых выталкивающих стержней 25 соединен с сервомотором 23. За счет различной глубины ногружения выталкивающего стержня 25 вытесняется разное количество жидкости, вследствие чего изменяется гидростатическое давление в закрытом колене 4 и, следовательно, уровень жидкости до тех пор, пока она не достигнет первоначально установленного положения нулевой точки.

Державка 27 выталкивающего стержня 25 соединена с потенциометром 28, изменение величины сопротивления которого дает представление о величинах колебания давления в реакционных сосудах 6. Конструкция выполнена таким образом, что между движением выталкивающих стержней и регистрированием существует прямопропорциональная зависимость. Потенциометр 28 включен в цень измерительного моста, к выходу которого подключен регистрирующий прибор (на чертеже не

показан) с точечной занисью, работающийПО припципу компенсации.

При измерении на больших объектах один из реакционных сосудов 6 может использоваться в качестве порожнего эталонного сосуда. При высокочувствительных измерениях весь манометр помещают в резервуар 2 с газом, который при закрывании клапанов 29 образует компенсационный сосуд 30.

При нуске автоматического манометра фигурная канавка 17 подключает но мере необходимостн один из реакционных сосудов 6 к закрытому колену 4 У-образной трубки (см., положение, показапное пунктиро.м на фиг. 2). В соответствии с давлением, имеющимся в контролируемом реакционном сосуде 6, изменяется уровень жидкости в закрытом колене 4, вызывая срабатывание фотоэлектрического нуль-индикатора 22, носылающего соответствующнй сигнал па реверсивный сервомотор 23, поднимающий или опускающий посредством тросового привода 26 выталкивающий стержень 25, погружение которого изменяет уровень жидкости в закрытом колене 4 до тех пор, пока мениск жидкости не достигнет первоначального уровня нулевой точки и через фотоэлектрический нуль-иидикатор 22 не остановит сервомотор 23. После измерения фигурная канавка 17 (как это изображено пунктиром на фиг. 2) открывает закрытое колено 4 и реакционный сосуд 6 подсоединяется к резервуару с газом или компенсационному сосуду 30. После выравнивания давления закрытое колено 4 и реакционный сосуд 6 за счет вращения подвижной детали 8 отсоединяются, и после соответствующего новорота следующий реакционный сосуд 6 соединяется с закрытым коленом 4. Таким образом происходит последовательное измерение перепадов давления во всех реакционных сосудах 6, причем электродвигатель 18 синхронно приводит в движение подвижную деталь 8 и устройство программного управления 19.

Для осуществления автоматической температурной и барометрической компенсации используют найденную с помощью пустого эталонного сосуда 6 электрическую величину с целью осуществления температурной и барометрической компенсации всех остальных реакционных сосудов.

При высокочувствительных измерениях резервуар с газом посредством закрытия клапанов 29 используется в качестве компенсационного сосуда 30, в результате чего также происходит автоматическая температурная и барометрическая компенсация. Это относится в особенности к непрерывным измерениям лищь только в одном сосуде 6.

Предмет изобретения

ную трубку, закрытое колено которой соединено с контролируемым реакционым сосудом и снабжено фотоэлектрическим нуль-индикатором, электрически связанным с реверсивным электродвигателем, перемещающим нодвижный выталкивающий стержень, который размещен в открытом колене и связан через иотенциометр с регистрирующим ирибором, отличающийся тем, что, с целью автоматизации нроцесса иоследовательного подключения нескольких замкнутых систем и повышения точности измерения, в нем между закрытым коленом У-образной трубки и реакционными сосудами установлен многоходовой дисковый кран, образующий крыщку термостатированного резервуара с газом, в котором размещена У-образная трубка с фотоэлектрическим индикатором.

2. Манометр по ц. 1, отличающийся тем, что дисковый кран выполнен в виде неподвижной части, снабженной каналом, сообщающим закрытое колено трубки с отверстиями, расиоложенными на двух концентричных окружностях, иричем отверстия, расиоложеииые на впещней окружности, соединены с реакционными сосудами, а на внутренней - с резервуаром для газа, и подвижной части, снабжениой фигурной канавкой, соединенной с концентричной относительно центра вращения кольцевой канавкой, постоянно сообщающейся через канал неподвижиой части с закрытым коле)юм У-образиой трубки.

2

J-;

Фиг 1

fuZ-Z

12