Грузовой вакуумметр Советский патент 1944 года по МПК G01L21/02 

Отличительнойособенностью

предлагаемого грузового вакуумметра является снабжение цилиндра подводящими каналами, наружные кодацы которых погружены в жидкость, а внутреиние концы выходят в полость цилиндра и внутри носледнего соединены между собой при помощи лабИ1ринта. Такое выполнение грузового вакуумметра имеет целью устранить протекание атмосферного воздуха в зазор между поршнем и цилиндром.

На чертеже фиг. 1 изображает примерную схему предлагаемого грузового вакуумметра, а фиг. 2 и 3- схемы видоизменённого вакуумметра.

Прибор состоит из цилиндра 2, в котором заключён измерительный порщень 1. Для облегчения веса порщень 1 в нижней части выполнен в виде тонкого стержня 24, а в верхней - в виде пустотелого цилиндра. В нижней части стержня 24 закреплена грузоприёмная тарелка 4, на которую накладываются гир« 5.

Для уменьшения трения при измерении порщень 1 приводится во вращательное движение при помощи вспомогательного диска 6. Вращательное движение последнего передаётся поршню 1 посредством упорной пластинки 8, ролика 7 и поводка 10.

В обычных грузовых манометрах при заполнении их газообразной средой происходит быстрое просачивание её в зазор между порщнем и цилиндром, что препятствует установлению в приборе постоянного давления и не даёт возможности производства отсчётов; при заполнении жидкостью создаётся дополнительное давление, которое соверщекно :не поддаётся учёту.

В предлагаемом устройстве, несмотря на, присутствие жидкости в зазоре, препятствующей проникновению газообразной среды, никакого дополнительного давления не создаётся. Это достигается особым устройством измерительного цилиндра 2, выполненного с радиальныхш подводящими каналами 14, погружёнными своими нижними концами в чашу 13, заполненную маслом. Для лучшего смачивания поршня 1 верхние концы каналов 14 выходят в кольцевой лабиринт 16. Лабиринт на внутренней стенке

цилиндра 2 может быть заменён лабиринтом на наружной поверхности норшня.

При измерении раэрежедия, т. е. когда давление внутри нрибора, в распределительной камере 3, м.еиьше давления окружающей атмосферы, происходит всасывание поршня 1 внутрь цилийдра 2. Одновременно с этим происходит всасывание и той среды, которая находится в зазоре.

Но так как поршанъ 1 по всей своей длине хорошо пришлифован к цилиндру 2, доступ масла в зазор через каналы 14 является более свободным, чем доступ воздуха в зазор через нижний конец цилиндра. Поэтому масло проникает в зазор быстрее чем воздух, что и препятствует проникновению последнего выше лабиранта 16. Масло, вследствие большой вязкости, распространяется по зазору очень медленно, что и способствует устойчивости показаний прибора прн измерении.

После отработки масло стекает на дно распределительной камеры 3, откуда может быть возвраш,ено в чашу 13. Для выпуска масла из распределительной KaMieipbi 3 служит вентильный KipaH 27. Благодаря тому, что дно распределительной камеры 3 находится значительно ииже верх1него обреза рабочей части цилиндра 2 и, кроме того, камера снабже1на выпускным краном 27, при пользовании прибором совершенно исключается возможность возникновения дополнительного давления жидкости.

Распределительная камера 3 сверху закрывается крышкой 22, которая уплотняется с цилиндром 2 при помош,и резиновой прокладки 23. Для поджатия крышки 22 служит накидная гайка 25. Крышка 22 снабжена поворотнЫм стержнем 18, при помогци которого отпирается и запирается кран 27. В эту же крышку впаяна трубка 26, которая служит для соединения прибора с пространством, в котором необходимо измерить разрежение.

Прибар позволяет производить измерение разрежения среды в каком-либо замкнутом пространстве грузовым методом. При этом прибор обеспечивает необходимую длительность врашения подвижной системы и даёт возможность получения вполне устойчивых показаний. Кроме того, он обеспечивает постоянство показаний, которое является основным свойством грузового метода измерения, что и составляет технический эффект данного предложения.

Видоизменение описанного грузового вакуумметра по.казано ка фиг. 2 и 3. Б этом приборе измерительный цилиндр выполнен поворачивающимся на 180°, что даёт возможность использовать одну и ту же измерительную часть нрибора для измерения как (разрежения, так и избыточного давления.

Кроме того в видонзманённом приборе заполнение зазора жидкостью производится ПОД давлением при помощи пресса.

Зти два видоизменения весьма существенны, так как данный прибор без особых усложнений может заменять два грузовых прибора.

На фиг. 2 показан разрез прибора в положении, когда он применяется для измерения давления ниже атмосфермого (разрежения). В этом случае пространство, в котором необходимо измерить ра-зрежепие, присоединяется к предлагаемому приборУ при помощи трубки 26.

Трубка 26 соединена с герметической камерой 3 прибора, в которую входит верхняя часть измерительного норшня 1.

Так как в исследуемом пространстве даВоЛение ниже давления окружающей атмосферы, то поршень 1, испытывая Наружное давление (со стороны атмосферного воздуха), стремится втолкнуться внутрь прибора и подняться к крышке 22.

Для уравновешивания поршня 1 яа тарелку 4 должен быть наложен груз, величина которого зависит от разрежения внут1ри прибора и от сечения поршц-гя и определяется согласно существующим на этот предмет формулам.

Тот же прибор может примепяться и для измерения давления выше атмосферного (избыточного давлеНИя). В этом случае цилиндр 2 вместе со всеми закреплёнными на .«ем частями поворачивается в подставке 15 около горизонтальной оси на цапфах 17 на 180° и устанавливается в опрокинутое положение, показанное на фиг. 3. Избыточное давление, действуя на поршень 1, стремится вытолюнуть его из цилиндра 2. Для уравновешивания поршня 1 яа тарелку 4 должен быть наложен- соответствуюш,ий груз.

Чтобы не увеличивать вес подвижной части прибора, т. е. поршня 1 с тарелкой 4, одна и та же тарелка 4 служит для (размещения на ней груза как при измерении разрежения, так и при измерении избыточного давлачия. Для этой цели тарелка 4 выполнена перемещаюш,ейся «а сте|рж|не 24.

В одном случае, при измерении разрежения (фиг. 2), она подвешивается |на нижнем канце стержня 24 и удерживается на иём при помощи гайки 19, в другом случае, при измере.нии избыточ,ного давлеиия (фиг. 3), тарелка 4 перемещается на противоположный конец стержня 24 и упирается в конус в том месте, где стержень 24 переходит в поршень 1.

Для устранения просачиваиия при измерении давления газообразной среды в зазор между цилиндром 2 и поршием 1 вводится масло или какая-либо другая жидкость, подающаяся в него яри помощи специального пресса, состоящего из цилиндра 20 и порщня 21. Масло из пресса подаётся по каналу трубки 28, затем поступает в центральный канал цапфы 17 и из него подводится к радиальным каналам 14 и в зазор между порщнем 1 и цилиндром 2.

Несмотря на то, что масло в зазор поступает под давлением, это нисколько ,не должно отражаться на тех измерениях, которые производятся при помощи прибора как при измерении разрежения, так и при измерении избыточного давления, так как измерительный поршень по всей длине имеет одинаковый диаметр и давление жидкости на порщень, действующее на боковую стенку его со всех сторон с одинаковой силой, взаимно уничтожается и не должно вызывать каких-либо усилий, направленных по оси порщня.

В то же время, вследствие того, что пригонка поршня к цилиндру производится с большой тщательностью, просачивание масла через зазор происходит очень медленно, а получающееся приращение объёма масла по сравнению с объёмом измеряемой газообразной среды слишком ничтожно и 1не может отразиться на постоянстве показаний прибора.

Для герметизации соединения трубопровода, подводящего масло, в приборе применено особое подвижное уплотнителыное соединение, состояшее из двух металлических колец 9 и 11, между которыми помещена сжимаемая ими набивка 12. Кольцо 9 выполнено разрезным, благодаря чему, с одной стороны, трубка 28 предохранена от выталкива|ния и, с другой стороны, - соединение чрезвычайно просто разбирается и собирается в случае необходимости замены уплотнительных прокладок или других частей соединения.

Для устрацения ошибок, возникающих от трения порщня в цилиндре 2, порщень 1 приводится во вращательное движение от вспомогательного диска 6, в свою оче.редь, приводимого во вращение от руки.

Предмет и з о б р е т е н и я

1.Грузовой вакууметр, отличающийся тем, что, с целью устранения протекания атмосферного воздуха в зазор между поршнем и цилиндром, цилиндр 2 снабжён подводящими каналами 14, наружные концы которых погружены в жидкость, а внутренние выходят в полость цилиндра и внутри последнего соединены между собою при помощи лабиринта 16.

2.В грузовом вакуумметре по п. 1 применение, с целью устранения доцолнительного давления жидкости на поршень 1, распределительной ка.меры 3 цилиндра 2 с углублена