Устройство для измерения абсолютного давления Советский патент 1980 года по МПК G01L7/00 

Изобретение относится к области кон- трольно-измерительной техники, в частности, для измерения абсолютного давления (преимущественно небольшого). Известив} устройства для измерения малых абсолютных давлений, содержащие узел опорного давления, выполненный в виде корпуса, образующего герметичную полость, подсоединенный к вакуумному насосу, измерительному прибору и к одному из колен жидкостного V -образного манометра. Другое колено жидкостного манометра подсоединено к линии измеряемого давления |l3 . . Недостатком этого устройства явля- ется то, что опорное контролируемое дав ление должно поддерживаться во время всего эксперимента. Для этого нужны очень хороший вакуумный насос, обеспе- чивагоший разрежение 1-10 + 1-1О мм рт.ст., высокая культура изготовления устройства с высокой степенью герметич ности. Особенно трудно эго а/)еспечить при наличии батарейных жидкостных пьезометров с десятками трубок. Кроме Того, вышеуказанное устройство не позволяет автоматизировать процесс получения результатов измерений. Наиболее близким решением к изобретению является устройство, содержащее измерительный прибор,усилитель давпениял выполненный в виде размещенных в жест- ком корпусе и расположенных один в другом сильфонов, Т5меюших общее дно, совмещенное с заслонкой системы соплозаслонка, и узел силовой компенсации 2 . Недостатками указанного устройства являются невысокая чувствительность и точность, так как узел силовой компенсации в нем выполнен в риде пружины, что не позволяет повысить точность. Кроме того, наличие агмос4| рного давления между сильфопами также уменьишет чувствительность силь4онов, так как каждый из сильфонов работает при значительном перепаде давлеШ1я.

371

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности из мере-;

НИИ.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения абсолютного давления, содержащем измерительный прибор, усилитель давления, выполненный в виде размещенных в жестком корпусе и расположенных один в другом двух сильфонов, имеющих общее дно, совмещенное с заслонкой системы сопло-заслонка, узел силовой компенсации выполнен в виде снабженной, п о крайней мере, двумя дросселями проточной камеры, соединенной через дроссель с вакуумным насосом и с усилителем, полость внутреннего сильфона которого через сопло-заслонку связана с вакуумным насосом н через дроссель - с атмосферой , а полость между сильфонами подключена к источнику измеряемого давления.

Такое выполнение устройства для измерения абсолютного давлегшя позволяет повысить йувствительность и точность измерений, а также расширить диапазон измеряемых давлений в сторону малых давлений.

На чертеже изображена схема описываемого устройства для измерения абсолютного давления.

Устройство содержит корпус 1 с герметичной крышкой 2 и дном 3. Полость 4 корпуса 1 через штуцер 5 и кран 6 соединена с камерой 7 опорного давления Внутри корпуса 1 установлен упругий элемент 8 (например, сильфон), герметично соединенный с заслонкой 9, а с другой стороны - с крышкой 2. Внутри упругого элемента 8 установлен второй упругий элемент 10. Между упругими элементами 8 и 10 образуется полость 11, а внутри упругого элемента 1О - полость 12.

В крышке 2 установлен штуцер 13 с калиброванным дросселем 14, соединяю- чхий полость 12 с атмосферой. Полость ; 12 соединена штуцером 15 с одним из 1 колен жидкостного манометра 16 через кран 17, полость 12 может быть подключена к регистрирующему и записывающему приборам 18, 19. Второе колено жидкостного манометра-16 соединено с камерой 20 опорного давления. Между камерами 7 и 2О установлен жидкостный манометр 27. В камерах 7 и 20 усга новлены калиброванные дроссели 21, 22 и 23.

В центре крышки 2 на микрометрической резьбе установлено сопло S.4, кото4

рое с помощью головки 25 может перемещаться вдоль оси и вворачиваться внутрь упругого элемента 10, чтобы регулировать зазор между заслонкой 9 и срезом

сопла 24. Кран 26 служит для подсоединения полости 11 к линии измеряемого давления. Кран 27 служит для регулировки onopibix давлений , в камерах 7 и 20. Краны 28 и 29 являются перепускными

между коленами жидкостных манометров 16 и 27.

Полость 12 соединена через сопло 24 с системой откачки Кран 30 служит для соединения полостей 4 и 11. Камера 7

узла опорного давления соединена с системой опсачки через дроссель 23 и с источником, измеряемого давлеттея через манометр 31. Узеп опорного давления состоит из проточной трубки 32, в которой ;-становпены калиброванные дроссели 21, 22, 23, образующие между собой две камеры 7 и 20 с различным давле гаем. Полость 12 от резьбы сопла 24 герметизирована.

Устройство работает следующим образом: задавая опорные давления в камерах 7 и 20, создаем В узле опорного давления при оперытых кранах 6, 17, 30,

27 и закрытых кранах 26, 28 и 29 в

полости 12 заданное первоначальное дав- ление, например, 50 - 100 мм рт.ст. с помощью передвижения сопла 24 вдоль оси. Полость 12 является проточной, воэдух в нее поступает из агмос4ерьг через калибровашгь(й дроссель 14 и затем через сопло-заслонку 9 поступает в линию откачки. Перепад давлений на калиброванном дросселе 14 и на срезе сопла

поддерживается сверхкритическим. Давление в полости 12 контролируется жидкоСтнь М манометром 16, одно колено которого подсоединено к полости 12 и может быть подключено к показывающему

и записывающему приборам 18 и 19, а также к ЭВМ. Другое колено жидкостного манометра подсоединено к камере опорно- го давления 20.

Площади калиброванных дросселей 21,

22 и 23 рассчитываются так, чтобы при соответствующем давлении отсоса через дроссель 22 в камерах .7 и 20 устанавливались заданные опорны- давления, которые при постоянном барометрическом

давлении и сверхкритических истечениях через калиброванные дроссели 21, 22 и 23 будут постоянными.

С помощью жидкостного манометра 31 измеряют перепад давлений в каме