ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МАНОМЕТР Советский патент 1972 года по МПК G01L13/02 

Изобретен1ие отлооится к обласги прибо1рО;СТ1роения.

РГзвестен анфференшиалыный манометр, содержащий корпус, сИва фазцелительных элемента, украпленных на корпусе и образующих В1Мбсте с «им npacTpaHCTiBo, за(полнеи.ное жидкостью, жесткую лерегородку (В iKoipinyce, 1разделяк щую юространство в корпусе 1на две iKaiMepbr, сообщаемые между собой или разобща емые 1пооредство.м клапана, чувютвителыный к давлению элемент, одна сторона которого- воспринимает давление жвдкости в 01Д1НОЙ камере, а другая сторона воапринимает да1влбн-ие жидкостей в другой камере, средство для .шреобразаваиия разноCTIH давлашя на .чувЕтви те льном к давлению элементе в выходной сигнал и даполнительную лолость, разделенную поршнем на два отсека, из которых одищ сообщен с одной из камер, а другой сообщай с атмо-оферой.

Недостатком известного дифференциального манометра является наличие дополнительной паррешносги измерения, вызываемой .неи;дентичностью разделительных мембран и зависимостью объема разделительной жидкости от те.м1перагуры и давления. Эта дополнительная погрещность обусловлеиа невозможностью значительного изменения объемов камер измерительного, блока за счет вьтучивания разделительных мембран.

Для повышения точности измере.ния за счет уМенышения цоиолнительной .ИЭГреш.ности, вызываемой изменением темпбрату|ры и давления,, в предлагаемом Ма/номегре ушлотненная Иерегорадка соединена -с пршводОМ, вьиполненным, например, в 1виае двух выво дных XiBOCTOBHKOiB с гайкам и, жестко соединенных с торш.нем перегородки.

На чертеже представлен описываемый манометр с 1раз1резом ,по измерительному бло1ку. Корпус 1 в Оово1купност1И с двумя разделительными мембранами 2 и 3, плотно пршжимаемыми к нему фланцам11 4 и 5, обраЗует пространство., заполнен.ное жндкостью.

Это пространство разделено на две камеры б и 7 йвмерителыной .мембраной 8, по обе стороны жесткого центра которой установлены кольца 9 для ее защиты от односторонней :и.ере грузки. Кроме этого, жестюнй центр измерительной мембраны 8 лентой W соединен с рьпчагом // преобразователя 12. Вывоа рычага 77 из камеры 6 осуществлен с помо.щыо мембраны 75.

В корпусе / имеется заполненная жидкостью цилиндрическая полость, которая поршнем 74 перегорожена на два отсека 15 и }6, причем отсек 15 соединен с камерой б, а отсек 16 - с каМврой 7 катгала.ми. Кроме этого, каналы могут сообщаться разобщаться при помощи клапана 17. Уплотннтельное колыцо /S у,плотняет .поршень 14, а кольца 19 уплотняют вьиводные хвостовиаои поршия -14, ШРИ помощт; 1которых последний можно .перемещать ъ ту или ииую сторону гайками 20. XiBocTOiBiiiKH вьтоляены экоцентречио ло отношению IK 1поршню, это предотвращает .проворачевани.е лоршня 14 при вращрНИи гаеК 20.

Диф1ференщиаль:ный .маиомеБр работает юледлющжм образом.

Входное давление +Pi действует на «плюсавую раэделительную .м-ембрану 3 и посредством разделительной жидкости, зашолняЕОщей «.плюсовую камеру 5, передается на измерительную мемб ра1ну 8. С другой стороны, входное давление -Р2 действует на «минусовую разделительную меМ|5рану 2 и .посредство раэделительной ж.идкости, за1полняющей «М1инусо.вую камеру 7, передается на измерительную M eMidpaey 8. В результате измерительная мембрана S находится под действием разности давлений PI-Р. Эта разность давлений Преобразовывается На здзмерительной мем|бра1не 8 в ;пр01Пор1Ц1иональное усилие, которое 1ПРИ помощи ленты ,10 передается на рычаг 14 и Шреобразователь 12, где и П1рео5разует1ся ,в выходной сигнал.

Предлоложим, что при постояином значении входных давлений PI и Р изменилась телшература, например повысилась. .В результате этого объемы жидкости, заиолняюш ей камеры 6 и 7, увеличатся, но 1каж.дый - на разную 1вел1И1ЧИну,- так как ерактически камеры S И 7 имеют различные объемы. Приращение объемов разделительной жидкости со1пр.ово.ждается выпучиванием разделительных мем|бран 2 и 3, ж.естко сти и геометрические параметры которых практически также разЛ.ИЧНЫ. Посколыку для того, чтобы деформировать мем(5рану ееобходжма некоторая сила или давление, то процесс приращения объемов разделительной жидкости сопровождается приращением давлений в камерах 5 и 7. .Ввиду того, ЧТО объемы 6 и 7 различны, а разделительные 1мем1бра.ны 2 и 5 неидентичны, то 1и.|приращение давления IB камере 6 |Не равно приращению давления в .ка.мере 7. В р.езультате этого, и змерительная мембра.на 8 (испытывает воздействие иовой разности давлений, кОТарая не равна разн.ости входных давлений. Пад действием .новой раЗности давлений на измерителыной мембране 8 происходит изменение 1выходного сигнала преобразователя 12, кот-орое и составляет дополнительную погрешность измерения.

Процесс возникновен.ия дополнительной погрешности будет протекать аналогично и в случае тонижения температуры, и в случае иэмвн.ён1ия рабочего избыточног.о давления.

стью разделителыьых .ме-м.брак и 1зменением объема ЖИД1КОСТИ при изМ.ене1;11,11 телшературы И давления, в дифферен.циальном манометре предусмот1рено устройство, по.з.воляю.щее нз.менять соотно.шение объе.мов камер 5 и 7 до такой Величины, при которой приращение давления щ камере 6 было равно .приращению давлению В камере 7. Это изменение соотвощения объемов осуществляется путем лрисоединения к камере 6 отсека 15, а к 7 - отсека 16. При пер.емещении порщня 14 с помощью гаек 20 жидкость перетекает через от1крытый запорный клапан ,17 из камеры 6 в камеру 7 или наоборот, в 8а.ВИси.мости от

того, в какую сторону пербм.ещается поршень .14. В .результате этого изменяется соотношение между суммарным объемом .камеры 6 и отсека ,15 с одной стороны и сум.марным объемом камеры 7 и отсека 16 с |другой стороны.

УстройствО .позволяет изменять сООтноше.ние объемов без напряжения разделительных мембран 2 и 3, так «ак лорщень 14 при перемещении .вытесняет из одного отсека такой О.бъем, какой он высвобождает в другом отсеке. Поэто.му жидкость .свободно перетекает через открытый клатае 17, не вызывая деформаций разделителыных м-ембран. В результате этого сохраняются метрологические характеристики измерительного блока и его

надежность.

Для разгрузки ПОршня 14 при односторонней пере.лрузке отсеки 15 и 16 лодсое.диняются соответст1венно к камерам 5 и 7 в тех областях этих камер, которые расположены

.меж1ду уплотнительными кольцами 9 защиты измерительной мембраны S от однОСторОнней перегрузки и периферийной заделкой этой мембраны в корпусе ./. Это обеспечивает ра.. ввНСтво давлений в отсеках 15 и 16 при любом варианте односторонней .перегрузкИ измерительного блока, а потому ;ПОЗ Воляет повышать предел рабогаето избыточного давления .при со-хранении йа1де.Ж1ности.

Предмет и з очб р е т е н и я

Дифференциальный MaHOMeTip, содержащий раз.мещенные в корпусе и образующие с ним заполненное жидкостью пространство

Д1ва разделителыных элем.ента, ра.зделяющую nipOCTpaHCTBO ;на две камеры измерительную мем1брану, жест1кий центр которой соединен с рычагом преобразователя, и дополнительную лолость, .разделенную уплотненной подвижной перегородкой иа два отсека, каждый из которы.х .соединен ка.нал.о.м с соответствующей камерой, отличающийся тем, что, С щелью лоБЫ|Ш.ения точности, е HeiM у|ПЛОтн.ен|ная перегородка соединена .с приводом, выполненным, например, в в.иде Д1вух выводных хвостовиков с гайками, жестко соединенных с порщнем перегородки.