Манометр абсолютного давления Советский патент 1975 года по МПК G01L11/00 

I

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к манометрам абсолютного давления комненсационного тина и может быть использовано для измерения давлений в энергетической, газовой, металлургической отраслях промышленности и при автокгатизации аэродинами- 1ЧСЮКИХ испытательных установок.

Известные манометры абсолютного давления компенсационного типа имеют ограниченный диапазон измерения.

Цель изобретения - обеспечение измерения давления в широком диапазоне.

Для этого в предлагаемом манометре устройство обратной связи выполнено в виде герметичного вакуумированного баллона, заполненного паро жидкостной смесью, снабженного нагревателем и термочувствительным элементом, реагирующим на темпера-1 туру пара, а выходной преобразователь вы-. полнен в виде щэеобразователя температуры в электрический сигнал, при этом нагреватель подключен через усилитель к выходу органа сравнения, а термочувствительный элемент - к преобразователю температуры

в электрический сигнал, причем второй вхо

органа сравнения соединен с полостью баллона, заполненный паром.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого манометра абсолютного давления. J

Измеряемое давление РИЗМ подводится к одному из входов органа сравнения давлений 1. С другой стороны орган сравнения давлений соединен с баллоном 2, частично заполненным жидкостью, в который вмонтированы нагревательный 3 и термочувствительный 4 элементы. Выход рргана сравнения давлений подсоединен к входу усилителя 5, выход которого подключен к нагревательному элементу 3. Элемент 4 соединен с измерительным преобразователем 6, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный логарифму измеряемого давления.

В качестве органа сравнения давлений 1 может использоваться, например, у -образный манометр или дифференциальный манометр высокой чувствительности.

Манометр работает следующим образом.

Полость баллона 2, связанную с камерой органа сравнения давлений 1, откачивают до глубокого вакуума и герметизируют. При этом в полости устанавливаетсядавление насыщенных парон жидкости, залитой в баллон.

Это давление при температуре 20-ЗО С соответствующей температуре окружающей среды, должно быть меньше нижнего предела измеряемого давления РИЗМ Р измерении давления с выхода органа сравнения давлений 1 на вход усилителя 5 поступает управляющий сигнал, под влиянием которого по нагревательному элементу 3 проходит ток. Тепло, выделяемое в нагревательном элементе, передается жидкости, заполняющей баллон 2. При нагревании упругость насыщенных паров увеличивается до тех пор, пока давление пара в баллоне не уравновесит измеряемого давления РИЗМ- Кзк только это произойдет, сигнал, поступающий -с органа сравнения давлений 1, изменяется, что приводит к уменЬ шению энергии, поступающей через усилитель 5 в нагревательный элемент 3. Замкнутая система автоматического регулирования, содержащая орган сравнения давлений, усилитель 5, нагревательный элемент 3 и баллон 2, обеспечивает поддержание температуры, при которой;давление насыщенных паров будет равно измеряемому давлению.

Давление насыщенных паров определяется температурой и химическим составом паро-жидкостной смеси. Для большинства жидкостей зависимость давления насыщенных паров от температуры хорошо аппроксимируется уравнением вида

|г

ij

J

где Р - давление насыщенных паров; Т - температура в оК; А и В - константы, определенные для данной |сидкости.

Сигнал о температуре от элемента 4 поступает на измерительный преобразователь 6, характеристики которого подобраны так, что выходной сигнал пропорционален LH Р, Таким образом, в манометре используется логарифмическая шкала, что позволяет измерять давления в щироком диапазоне.

Предмет изобретения

Манометр абсолютного давления, содержащий орган сравнения давлений, один из входов которого соединен с источником измеряемого давления, усилитель, устройство обратной связи и выходной преобразователь с регистратором, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерения давления в широком диапазоне, в нем устройство обратной связи выполнено в виде герметичного вакуумированного баллона, заполненного паро-жидкостной смесью, снаженного нагревателем и термочувствительным элементом, реагирующим на температуру пара, а выходной преобразователь выполнен в виде преобразователя температуры в электрический сигнал, при этом нагреватель подключен через усилитель к выходу органа сравнения, а термочувствительный элемент - к преобразователю температуры в электрический сигнал, причем второй вхо органа сравнения соединен с полостью баллна, заполненной паром.