Способ калибровки мембранного емкостного манометра Советский патент 1975 года по МПК G01L27/00 

1

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для тарировки мембранных емкостных манометров.

Известный способ тарировки мембранных емкостных манометров, при котором параллельно одному из плеч мостовой схемы (наиболее часто параллельно датчику) подсоединяется калиброванная емкость и изменением коэффициента усиления усилителя показания индикаторного прибора устанавливаются на реперную отметку шкалы, не обеспечивает высокой точности.

Цель изобретения - повышение точности тарировки мембранных емкостных манометров.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве реперного воздействия используется напряжение, прикладываемое между мембраной и неподвижным электродом. При регулировке чувствительности прибора учитывают величину емкости датчика, определяемую после приложения реперного напряжения.

На чертеже представлена схема мембранного манометра, в котором реализован предлагаемый способ.

Мембранный манометр состоит из генератора электрических колебаний 1, усилителя 2, синхронного детектора 3, измерительного прибора 4, источника реперного напряжения 5 и выключателя 6.

Калибровка манометра производится путем установления постоянной величины отклонения стрелки регистрирующего прибора при воздействии на мембрану постоянной по величине силы. С этой целью перед началом калибровки обе камеры датчика откачиваются до высокого вакуума (не хуже 10- мм рт. ст.). Затем между электродом и мембраной прокладывается реперное напряжение определенной величины и вызывающее прогиб мембраны, и регулировкой коэффициента усиления стрелка регистрирующего прибора устанавливается на реперную отметку щкалы. Схема электростатического взаимодействия,

возникающая между мембраной и электродом, равна:

clul

р 4iyp rff.4rjZ

(1)

где Сд - емкость датчика,

7р - реперное напряжение, S - диэлектрическая проницаемость, S--площадь мембраны. Из выражения (1) видно, что сила, действующая на мембрану, зависит не только от величины реперного напряжения t/p, но и от емкости датчика. Емкость датчика, в общем случае, не является постоянной, она зависит от темиературы датчика, величины натяжения мембраны (наличие или отсутствие прогиба) и т. д. Из выражения (1) также очевидно, что для поддержания постоянства силы Fg, действующей на мембрану, т. е. постоянства реперного усилия, необходимо поддержание постоянства произведения: - const.(2) Для обеспечения достаточной точности калибровки целесообразно поддерживать величину произведения: Сдз/Урэ г К1, а, (3) где Рмакс - значение верхнего предела шкалы прибора, 5м - площадь мембраны, Сдэ - емкость датчика, замеренная при первичной калибровке манометра по манометру МакЛеода, рэ -реперное напряжение, определяемое при калибровке манометра по манометру МакЛеода, Сдх - емкость датчика, -необходимая величина реперного напряжения. а - постоянная, записанная в паспорте прибора. В этом случае при подаче реперного напряжения показания регистрирующего прибора равны 70% шкалы. Величина постоянной а, а также значение Рынке определяются при первичной калибровке прибора по манометру Мак-Леода. Принимая во внимание, что с повыщением диапазона измеряемых давлений повыщается и величина реперного напряжения, необходимо в целях устранения возможности пробоя между мембраной и электродом проводить предлагаемую выше калибровку прибора только при достаточно низких давлениях в камерах датчика. При этом величина остаточного давления в камерах датчика должна быть тем ниже, чем выше диапазон давлений, измеряемых манометром. При использовании в датчике тонких мембран, их прогиб под действием реперного усилия может достичь достаточно большой величины, что приводит к значительпому изменению емкости датчика. В этом случае измерение емкости датчика должно производиться после подачи реперного напряжения. В связи с этим использование выражения (3) оказывается неудобным, так как приходится при каждой калибровке несколько раз последовательно изменять напряжение компенсации, измерять емкость датчика и определять величину их произведения. В этом случае может оказаться удобнее поддерживать постоянной не величину произведения, а величину реперного напряжения (Ур Const), определяя каждый раз необходимую величину отклонения указателя, соответствующую приложенному в данный момент реперному усилию из выражения: - hC Л 1-ЛАа - OLx, где Al - величина отклонения указателя (показания прибора), соответствующая приложенному усилию, Сдх - емкость датчика при приложенном напряжении компенсации, Сдэ - емкость датчика, определенная при первичной калибровке манометра по манометру Мак-Леода, - показания индикатора, определенные при первичной калибровке манометра по манометру МакЛеода, & -2 -постоянный коэффициент, записанный в паспорте прибора. Предмет изобретения Способ калибровки мембранного емкостного манометра непосредственного отсчета, связанный с использованием ренерного воздейстИЯ с определением реакции прибора на укаанное воздействие и соответствующей регуировкой чувствительности, отличающийя тем, что, с целью повышения точности изерения, в качестве реперного воздействия исользуют напряжение, прикладываемое межу мембраной и неподвижным электродом, ричем при регулировке чувствительности рибора учитывают величину емкости датчиа, определяемую после приложения реперноо напряжения.