Дифференциальный манометр длягАзОВ Советский патент 1981 года по МПК G01L13/02 

(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МАНОМЕТР ДЛЯ ГАЗОВ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дл5 измерения малых перепадов давления газов и дистанционной передчи результата измерения в виде электрического сигнсша.

Известны устройства, служащие для измерения малых перепадов давления, представляющие V-образную трубку с жидкостным затвором, причем о величине измеряемого перепада судят по разности уровней жидкости в вертикальных участках V-образной трубки И .

Однако в таких устройствах отсчет чаще всего является визуальным, дистанционная передача показаний затруднена, так как преобразователи разнос ти уровня в электрический или ..сигнал, удобный для дистанционной передачи, являются весьма сложными и ненадежными.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому являются устройства, содержащие эталонный сосуд ограниченный снизу упругой мембраной с приводом, два датчика давления, один из которых размещен в эталонном сосуде и подключен к входу измерительной схеьш, схему стабилизации уровня пульсации давления, к входу которой подключен второй датчик давления, а к выходу - привод мембраны и акустический фильтр низких частот 2.

Однако данное устройство не обеспечивает измерения малых перепадов давления.

Цель изобретения - обеспечение измерения малых перепадов давления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее эталонный сосуд, ограниченный снизу упругой мембраной с приводом, два датчика давления, один из которых размещен в эталонном сосуде и подkлючeн к входу измерительной схемы, схему стабилизации уровня пульсаций давления, к входу которой подключен второй датчик давления, а к выходу 0 привод мембраны и акустический фильтр низких частот, введены два дополнительных акустических фильтра низких частот и дополнительный сосуд, разделенный вялой мембраной на две герметичные камеры и присоединенный

к эталонному сосуду со стороны упругой мембраны, при этом каждая из герметичных камер через один из до полнительных фильтров соединена с

0 входами дифференциального манометра.

Первая герметичная камера, одна из стенок которой образована упругой мембраной эталонного сосуда, через акустический фильтр низких частот соединена с эталонным сосудом, а второй датчик давления расположен во второй герметичной камере.

На чертеже представлена схема прелагаемого устройства.

Устройство содержит эталонный сосуд 1, ограниченный упругоймембраной 2 с приводом 3, датчик 4 давления, установленный в эталонном сосуде 1, дополнительный сосуд, присоединенный к эталонному сосуду 1 со стороны упругой мембраны 2 и разделенный герметичной вялой мембраной 5 на две герметичные измерительные камеры 6 и 7 с присоединен ыми к ним входами дифференциального манометра 8 и 9 соответственно, причем второй датчик 10 давления помещен в измерительной камере 7 и подключен к входу схемы 11 сравнения, ко второму входу которого подключено напряжение уставки и) , а к выходу вход усилителя 12 рассогласования, выход которого подключен к приводу 3 мембраны 2. При этом эталонный сосуд 1 соединен с измерительной камерой 6 акустическим фильтром 13 нижних частот, а входы 8 и 9 снабжены капиллярами 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

Колебания мембраны 2 задаются ее приводом 3, подключенным к выходу усилителя 12, вход которого подключен к выходу устройства 11 сравнения , к одному из входов которого подключено напряжение уставки U, а ко второму - выход датчика 10 давления, помещенного в измерительной камере 7. При этом датчик 10 давления .схема 11 сравнения с напряжением уставки Uv, , усилитель 12, привод 3 мембраны и сама мембрана 2 образуют схему стабилизации уровня пульсаций давления в измерительной камере 7. При этом, если давление газа в измерительных камерах б и 7 равны, т.е. измеряемая разность давлений &Р- О, вялая мембрана 5 практически без потерь пропускает пульсации давления, задаваемые мембраной 2 из измерительной камеры б в измерительную камеру 7. Выходной сигнал иg определяется соотношением суммы объемов V и h измерительных камер б и. 7 к объему М эталонного сосуда 1. Если теперь к входам 8 и 9 дифференциального манометра прилагается разность давлений й.Р Ф О, то вялая мембрана 5 частично изолирует измерительную камеру 7 от проникновения в нее пульсаций давления Р, из измерительной камеры б, задаваемой мембраной 2 с приводом 3, причем степень этой изоляции тем

больше, чем больше разность давлений ДР( . Акустические фильтры нижних частот 14 и 15 (капилляры) препятствуют проникновению пульсаций давления во -входные цепи манометра. Так как схема стабилизации стремится поддержать пульсации давления Р, в измерительной камере на постоянном уровне, то колебания Мембраны 2 возрастают, возрастает и выходной сигнал Ugj, , снимаемый с датчика давления 4, установленного в эталонном сосуде 1, причем это возрастание выходного сигнала Ug,,, пропорционально прикладываемой к входам 8 и 9.дифманометра разности давлений дРу . При этом очевидно, что входная разность давлений дР не должна по величине превышатьуровня пульсаций давления Р. в измерительной камере б, чем и определяется предел из мерения устройства. Акустический фильтр нижних частот 13 (капилляр) выравнивает статические давления в эталонном сосуде 1 и измерительной камере б, обеспечивает симметричность работы мембраны 2.

Предлагаемое устройство позволяет измерять малые перепады давления газа и обеспечивает простоту и надежность дистанционной передачи показаний в виде электрического сигнала.

Устройство может быть применено в частности,в нефтяной и нефтехимической промышленности, в расходомерах для измерения малых расходов газа, пара и других параметров, преобразуемых в перепад давления газа.

Формула изобретения

Дифференциальный манометр для газов, содержащий эталонный сосуд, ограниченный снизу упругой мембраной с приводом, два датчика давления, один из которых размещен в эталонном сосуде и подключен к входу измерительной схемы, схему стабилизации уровня пульсации давления, к входу которой подключен второй датчик давления, а к выходу - привод мембраны, и акустический фильтр низких частот, отличающийся тем, что, .с целью обеспечения измерения перепада давлений, в него введены два дополнительных акустических фильтра низКих частот и дополнительный сосуд, разделенный вялой мембраной на две герметичные камеры и присоединенный к эталонному сосуду со стороны упругой мембраны, при этом каждая из герметичных камер через один из дополнительных фильтров соединена с входами дифференциального манометра, первая герметичная камера, одна из стенок которой образована упругой мембраной эталонного сосуда, через акустический фильтр низких частот

соединена с эталонным сосудом, а второй датчик давления расположен во второй герметичной камере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

г