Гидростатический силоизмеритель Советский патент 1975 года по МПК G01L1/02 

1

Изобретение относится к области силоизмерительпой техники.

Известные гидростатические силоизмерители, состоящие из поршня, камеры, заполненной жидкостью и герметизированной упругой мембраной, и измерительного прибора, например манометра, обладают недостаточной точностью измерения из-за реакции на изменение температуры окружающей среды.

Для повышения точности измерения усилий за счет улучшения термокомпенсации предлагаемый силоизмеритель снабжен цилиндром с герметично уплотненным подпружиненным двухступенчатым поршнем с различными площадями торцовых поверхностей, причем камера, образованная торцом поршня меньшего диаметра и цилиндром, соединена с рабочей камерой гидростатического силоизмерителя, а камера, образованная поршнями большего и меньшего диаметров и цилиндром, заполнена той же жидкостью, что и рабочая камера.

На чертеже показан описываемый силоизмеритель, рабочая камера 1 которого соединена с камерой, образованной торцом площадью Si поршня 2 и корпусом 3 цилиндра, в котором расположен поршень 2.

Второй торец поршня 2 площадью 2 прижат пружиной 4.

Уплотиительные кольца 5, 6, 7 служат для герметизации. Камера 8 заполнена той же

жидкостью, что и рабочая камера 1.

Указатель 9 служит для регистрации давления в рабочей камере.

При изменении температуры окружающей среды изменяется объем л идкости в гидростатическом силоизмерителе: ДУ pV,

где AV - изменение объема жидкости в гидростатическом силоизмерителе,

р - температурный коэффициент объемного расширения жидкости, V - объем жидкости, находящейся в рабочей камере 1 гидростатического силоизмерителя.

Изменение температуры приводит также к изменению объема жидкости, находящейся в камере 8 термокомпенсатора:

Al/,,.(5,-5,)i,

ДКк - изменение объема жидкости в термокомпенсаторе,

VK - объем камеры 8 термокомпеисатора,

5i - площадь торца поршня меньшего

диаметра, Sa - площадь торца поршня большого

диаметра, L - длина камеры 8. Это приращение объема приводит к перемещению поршня на определенную длину AL; При этом за счет перемещения торца поршня площадью 5i на длину AL объем камеры гидростатического силоизмерителя изменится на следующую величину: - 5iAZ - S,L. Знак «минус показывает, что это изменение объема противоположно по знаку изменению объема AV. Гидростатический силоизмеритель будет полностью термокомпенсирован, если эти объемы будут равны, т. е.: (У г 5,pZ. Из последнего уравнения получим соотношение для определения L: Пружина 4 обеспечивает постоянное прижатие поршня 2 к жидкости, находящейся в камере 8 термокомпенсатора, с усилием, превы1015 20 25 шающим усилие, действующее на торец поршня площадью Si, от измеряемого давления. Так как жидкость несжимаема, давление пружины не передается на жидкость гидростатического силоизмерителя. По показаниям указателя 9 судят о величине действующего усилия. Формула изобретения Гидростатический силоизмеритель, содержащий рабочую камеру с жидкостью, соединеннуЕо с указателем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения усилий за счет улучшения термокомпенсации, он снабжен цилиндром с герметично уплотненным подпружиненным двухступенчатым поршнем с различными площадями торновых поверхностей, причем камера, образованная торцом порщня меньшего диаметра и цилиндром, соединена с рабочей камерой гидростатического силоизмерителя, а камера, образованная порщнями большего и меньшего диаметров и цилиндром, заполнена той же жидкостью, что и рабочая камера.

ш-ш 11

У