Регистрирующий дифференциальный манометр Советский патент 1940 года по МПК G01L23/06 

Применяемые для измерения расхо- ; да ВОДЬ в водоводах манометры со световой записью колебаний либо имеют большую инерцию и потому не- ; пригодны для записи явлений, проис- ; ходящих в напорном трубопроводе, I либо не приспособлены для иЗмерений j по диференциальному методу. Между тем диференциальный метод имеет большие преимуш,ества.I

Предметом настояш,его авторского свидетельства является регистрирующий диференциальный манометр со i световой записью колебаний, который, имея большую частоту собственных колебаний, пригоден для регистрации явлений в напорных трубопроводах и в то же время позволяет замерять расход воды как по простому, так и по диференциальному методу.

Предлагаемый диференциальный манометр выполнен по тину мембранного с записью колебаний на барабане, приводимом во вращение двигателем постоянной скорости. Обе камеры манометра заполнены маслом или иной прозрачной ж-идкостью, и в одной из камер, согласно изобретению, помещено известное само по себе приспособление для направления светового пучка на барабан с фотобумагой; это приспособление состоит из несущего

зеркальце поворотного валика, нагруженного пружиной и связанного гибкой нитью с мембраной. При колебаниях мембраны зеркальце также приходит в колебание, что приводит к колебаниям светового пучка.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 и 2 которого предлагаемый прибор изображен в двух проекциях с частичными разрезами, а на фиг. 3 и 4 - диаграммы, поясняющие роль жидкости.

Мембранный манометр состоит из двух полых стаканов (камер) 12 и 11, между которыми зажата мембрана 19. Перед мембраной расположен валик М, легко вращающийся на остриях. В валике сделан вырез, в котором помещается зеркальце 15. К мембране прикреплена гибкая нить (тонкая проволочка), обвивающая валик и натянутая пружиной 17. При перемещении мебраны в ту или иную сторону поворачивается валик, а вместе с ним и зеркальце. Стакан // имеет отъемную крыщку с окошечком 18, в которое вставлено стекло. Манометр имеет два отверстия для присоединения подводящих трубок. Эти трубки в свою очередь присоединены к коллектору, который состоит из двух стаканов 20 с мембранами 21 и.

трехходовым краном 22. Стаканы 20 трубками 23 соединены с контролируемым трубопроводом. Коллектор имеет два назначения: во-первых, он отделяет манометр от возможно загрязненной жидкости мембранами - резиновыми перепонками 21 и, во-вторых, дает возможность присоединить подводящие трубы большего диаметра.

Сам манометр и соединительные от коллектора к манометру трубы заливаются какой-либо прозрачной жидкостью - маслом, глицерином и т. д. Такое выполнение имеет то преимущество, что предохраняет прибор от загрязнения. Отверстия 16 служат для заливки указанной жидкости. Манометр может перемещаться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Источником света 26 служит электрическая лампа. Свет от лампы через щель 27 и через световой конденсатор 24 попадает па зеркальце 15, отражается от него, проходит через объектив 25, и на экране получается изображение щели 27, т. е. световая палочка. Вторая щель 6, расположенная перпендикулярно к первой, вырезает из этой палочки точку, вернее квадрат со сторонами, равными щирине щелей. Эта точка, перемещаясь пропорционально прогибу мембраны, записывает изменение давления на светочувствительной ленте.

Масщтаб записываемого явления, как известно, зависит от угла поворота зеркальца и расстояния от зеркальца до экрана.

Прогиб мембраны желательно держать в очень малых пределах. Это уменьшает инерцию воды в подводящих трубках, уменьшает возможный гистерезис самой мембраны и улучшает прямолинейную зависимость между прогибом мембраны, и давлением.

В описываемом приборе это может быть достигнуто, во-первых, уменьшением диаметра валика 14 и, во-вторых, выбором соответствующей жидкости, которой заливается манометр. Последнее обстоятельство требует пояснений. Известно, что если световой луч на своем пути встречает какоелибо прозрачное тело или жидкость.

то происходит явление преломления света. Как показано на фиг. 3, лучаЬ, встречая стекло, преломится и дальше пойдет по тому же направленмю, так что линия аЬ будет параллельна линии cd.

Но если эту схему изменить таким образом, что за стеклом помещается какая-либо жидкость с коэфициентом преломления больщим, чем у воздуха, то луч аЬ пе будет параллелен лучу cd (фиг. 4), а отклонится.

Получается как бы оптический рычаг, увеличивающий размах луча.

Эти два обстоятельства позволяют даже при очень малых прогибах мембраны получить достаточно большие масштабы колебаний. Следовательно, можно брать заведомо более жесткие мембрапы и тем самым повысить собственную частоту прибора.

Следует отметить, что описанный способ использования жидкости для увеличения размаха колебаний светового луча сам по себе не нов и применяется в измерительной технике.

Лентопротяжный механизм состоит из трех барабанов 1, 2, 3. Сматывающий барабан I и наматывающий 2 являются кассетными барабанами. Третий холостой барабан 5 служит направляющим. Два барабана 2 и 5 приводятся во вращение зубчатой передачей 7 от электромотора 4. Так как эти два барабана жестко сцеплены и имеют разные числа оборотов, то один из них всегда проскальзывает под бумагой (т. е. является по отношению к ней фрикционным). Для увеличения равномерности хода электромотор 4 снабжен маховиком 5. Число оборотов электромотора 4 регулируется посредством реостата 8.

На ленте, кроме кривой давления, записывается три прямых линии и отметки времени. Отметчик времени устроен в виде заслонки 10, действующей от электромагнита. Запись трех прямых липни необходима для того, чтобы контролировать равномерность передвижения ленты по ширине, т. е. чтобы обнаружить боковые смещения, которые могут заметно повлиять на результат записи.

По мнению изобретателя, главным преимуществом данного прибора, по

сравнению с известными приборами, является то, что он позволяет производить диференциальную и абсолютную запись давления в трубопроводе. При этом собственная частота прибора с подводящей трубой при абсолютной записи достаточно высока по сравнению с частотами в напорных трубах гидростанции. При диференциальной записи, как показывают опыты, собственная частота не влияет на точность замера расхода. Следовательно, данный прибор может быпъ использован как для замера расхода методом Гибсона, так и для записи гидравлического удара; для этого нужно только отключить одну половину манометра.

Это обстоятельство делает предлагаемый прибор особо пригодным для целей испытания гидростанций, так как почти всегда, помимо определения к. п. д. турбин, большой интерес представляет определение повышения или понижения давления от гидравлического удара при закрытии или открытии направляющего аппарата турбин.

Предмет изобретения.

Регистрирующий диференциальный манометр, выполненный по типу мембранного с записью колебаний мембраны на барабане, приводимом во вращение двигателем постоянной скорости, и предназначенный преимущественно для использования при измерении расхода воды и переменных давлений в водоводах, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности прибора путем использования световой записи, мембрана связана с зеркальцем, отражающим световой луч на барабан, при помощи гибкой нити, обвивающей несущий зеркальце поворотный валик, нагруженный пружиной и помещенный в прозрачной жидкости, заполняющей обе камеры манометра и имеющей иной, чем у воздуха, коэфициент преломления.

к эч о

CQ

i

ч )

fO L I

«о

-И т.

cq Н о Л

«:

k

рц

сб d

О)

чо

ст.

OQ