Устройство для измерения давления Советский патент 1977 года по МПК G01L7/06 G01L19/04 

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое (внешнее) давление воспринимается сильфоном 2 (с большей эффективной плош,адью) и преобразуется в усилие или перемеш ение, воспринимаемое преобразователем 7.

Изменение температуры воздуха внутри устройства создает избыточное противодавление, воздействующее на сильфон 3 с малой эффективной площадью, и также преобразуется в усилие или перемещение, воспринимаемое преобразователем 7 как температурная погрещность. Однако эта погрещность может быть сделана пренебрежимо малой. Действительно, усилие /из, возникающее при изменении внешнего давления Р равно Рпз Р5б (где 5б - эффективная площадь большего сильфона 2). С другой стороны, противоусилие FT, возникающее при изменении температуры воздуха внутри устройства, можно определить из выражения FT аРоАг м (где а - коэффициент объемного расширения воздуха, РО - давление воздуха в полости корпуса, А - изменение температуры воздуха, SM - эффективная площадь меньщего сильфона 3). Преобразователь 7 реагирует на разность усилий /из и FT, т. е.

P-S6- аР„

5м

Sf. P-OiP t

Р5., Р„.

Если 5б S, то

и температурная погрешность сведена до минимума (уменьщается в 5б/5м раз, например, при 5б/5м 20 значение температурной погрешности составляет 0,2 мб/°С).

Бели внутренняя полость корпуса с помощью вентиля 10 сообщается с атмосферой, то Зстройство может быть использовано для измерения атмосферного давления Ра. В этом случае перемещение или деформация, воспринимаемые преобразователем 7, определяется усилием, получаемым из выражения

ДР Р..5б-Ра-5„ :Яа5б(1Ьб

При усилие, воздействующее на чувствительный элемент 1, определяется, в основном, измеряемым атмосферным давлением и площадью больщего сильфона, т. е.

АР Ра-5б.

Использование предлагаемого устройства .позволяет создать приборы для измерения гидростатического давления и давления в газовых средах, температурная погрешность которых может быть уменьшена в 20-100 раз по сравнению с существующими приборами, при этом упрощается конструкция приборов и повыщается их надежность, так как отпадает необходимость в использовании термокомпенсаторов или измерителей температуры воздуха внутри приборов. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет измерять также атмосферное давление.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения давления, содержащее корпус, двухсильфонный чувствительный элемент, выполненный в виде двух

сильфонов с разными эффективными площадями, днища которых жестко соединены между собой, и преобразователь перемещения или деформаций чувствительного элемента в электрический сигнал, отличающееся

тем, что, с целью повыщения точности измерений, в нем внутренняя полость двухсильфонного чувствительного элемента вакуумирована, сильфон с большей эффективной площадью сообщен с измеряемой средой, а

сильфон с меньщей эффективной площадью размещен внутри герметичного корпуса и соединен с преобразователем.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью измерения атмосферного

давления, в нем герметичный корпус через вентиль сообщен с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 122319, кл. G OIL 7/06, 1956.

2.Авторское свидетельство СССР № 174864, кл. G OIL 7/06, 1963.

6