Термометрический манометр Советский патент 1950 года по МПК G01L19/04 

Наиболее распространенными приборами для абсолютного измерения невысоких давлений являются мембранные манометры-анероиды и ртутные барометры.

Общин недостатком как анероидов, так и ртутных барометров, являются большие температурные погрешности, для устранения которых приходится прибегать или к внесению температурных поправок в показания прибора, или предусматривать « п,риборе специальные темлературно-компенсирующие устройства.

В :предлагаемо1М манометре этот «едостаток устранен, так 1как показания этого прибора не зависят от изменения в некоторых пределах температуры среды, давление которой измеряется.

На чертеже показана схема термометрического манометра.

Внутри теплоизолированного корпуса / в верхней его части закреплен герметичный сильфов 2, заполненный каким-либо газом. Внутрь сильфона через герметичное уплотнение 5 вставлен термометр 4 со шкалой, градуированной в единицах давления. К части сильфО а прикреплен подвижный контакт 5. Неподвижный контакт 6 закреплен на корпусе прибора. В нижней части корпуса расположено нагревательное сопротивление 7, питаемое от сети переменного плп постоянного тока.

Прибор собирается и регулируется так, чтобы при «кжнем пределе температуры среды, давление которой из.меряется, И лрн выключенном нагревательном сопротивлении 7 давление газа внутри снльфона 2 было бы меньше нижнего предела измеряемого давления, причем контакты 5 к 6 были бы замкнуты и сильфон 2 находился бы под предварительным натяжением.

При включении нагревательного ссл-ротивления газ, заключенный в сильфонг, начнет нагреваться, давлемне в сильфоне будет повышаться пропорционально возрастающей температуре. Этот процесс повышения темпера-туры и давления будет происходить до тех пор, лока давления внутри и снаружи сильфона не сравняются. В момент, когда давления станут равными, сила прижатия контактов 5 и 6 ослабеет настолько, что

№ 86058- 2

электрический контакт между ними нарушится и на1реБательное сопротивление 7 отключится от сети. Начнется охлаждение газа в сильфоне за счет утечки тепла в окружающую среду и понижение давления, которое приведет к тому, что контакты 5 к 6 снова замкнутся и т. д.

Таким образол, температура газа в сильфоне будет колебаться в пределах некоторого среднего значения.

Так 1как в процессе работы сильфон растягивается на ничтожную величину, необходимую только для нарушения контакта, то практически объем сильфона можно считать постоянным.

Тогда по уравнению Клайперона,

Т - Р

где Т - абсолютная температура:

V- объем сильфоиа;

Р - давление газа в сильфоне, равное измеряемому давлению;

R - константа,

можно считать, что измеряемая термометром 4 температура Т зависит только от да1зления Р и 1может мерой последнего.

Изменения окружающей температуры в некотором пределе не оказывают влияния на показания прибора, хотя и вызывают изменения времени замкнутого и разомкнутого состояния контактов (при более высоких температурах время разомкнутого состояния будет больше времени замкнутого состояния, а при более низких температурах- наоборот).

Верхним допустимым пределом изменения внешней температуры является температура, при которой даже при отключенном нагревательном сопротивлении давление -в сильфо11е таково, что контакты будут находиться в разомкнутом состояпич.

Нижним допустимым пределом изменения щнеишей температуры является температура, при которой даже при постоянно включенном нагревательном сопротивлении газ в сильфоне не нагревается настолько, чтобы расшириться и .разорвать контакты.

Температура газа внутри сильфона за счет искусственного подогрева должна быть всегда выше температуры окружающей среды.

Предмет и з о б р е т е и -и я

1.Термометрический манометр для измерения давлений воздуха или газов, о т J( и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью измерения давления по изменению температуры, on выполнен в виде герметичного сообщающегося с областью измеряемого давления корпуса, на внутренней стороне крыЩКИ которого закреплен заполненный каким-либо газом герметичный сильфон, снабженный термометром со шкалой, градуированной в единицах давления; в нижней части корпуса расположено нагревательное сопротивление, питаемое от сети через :контакты, один из которых неподвижно закреплен на корпусе прибора, а второй подвижный закреплен на сильфоне и автоматически путем изменения температуры поддерживает давление епутри сильфона, равным измеряемому давлению.

2.Термометрический манометр по п. 1, отличающийся тем, что От регулировки положения контактов нагревательного сопротивления зависит превышение температуры газа внутри сильфона пад средней температурой среды, давление которой измеряется, а ло/ ышение температуры газа внутри сильфона определяет верхний и нижний поеделы температуры этой среды. R