Барометр Советский патент 1981 года по МПК G01L11/00 

(54) БАРОМЕТР

Изобретение относится к измерительной тезш-йке, а точнее - к технике измерения атмосферного или абсолютного давления и может быть использовано, в частности в системе Госкомгидромета для измерения атмосферного давления на с гидрометеорологических станций. Известны газовые барометры, в которых препятствием для точных измерений является влияние изменения внешней температуры Tl. Известно устройство, которое содержит измерительную камеру с упругим чув ствительным элементом, индикатор положения его подвижного центра, нагреватель в измеритель температуры газа в измери тельной камере, отсчетное устройство и силокомпенсатор Г2. Недостатком этого устройства являет- .ся зависимость чувствительности баромет ра от эффективных плоишдей упругих чувствительных элементов и коэффициента пе редачи рычажного механизма, к которым риложены усилия чувствительного элемена и силокомненсатора. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве внутренние полости измерительной камеры н камеры силокомпенсатора в верхней части соединены между собой трубкой, при этом уровень жидкости в камере силокомпенсатора расположен выше уровня жидкости в измерительной камере не величину (Рао-Р и о)) Лтг1 i: . II --- f де Р,., JJ - начальное значение измеряемого давления; - давление столба жидкости в измерительной камере; - давление газа в измерительной камере при давлении РаО , ) 386 эффективные площади уп ругих чувствительных элементов камеры силокомпенсатора и измерительной кймеры; соответствующие плечи рычага силокомпенсатора, На чертеже схематично изображена кон струкция предлагаемого барометра. Измерительная газонаполненная камера 1 герметично соединена с мембрйной 2, жесткий центр которойленточной тягой 3 соединен с рычагом 4, установленным на упругой опоре 5 с центром вращения в точке О. Равновесное положение рычага определяется при помощи нуль-индикатора 6. Верхняя часть измерительной камеры расположена в нагревателе 7, температура газа в которой измеряется с помощью термометра свыходным преобразователем 8. С рычагом 4 соединен также ленточной тягой жесткий центр мембраны 9 камеры силокомпенсатора. Полость верхней части измерительной камеры Ю заполнена газом, а внутренняя полость трубки 11, соединенная с полостью камеры силокомпенсатора, заполнена жидкостью с низким значением утфугости насыщенных паров, например веретенным маслом. Этой же жидкостью заполнена полость нижней части измерительной камеры 1, при этом верхний уровень жидкости расположен внутри нагревателя 7. Полость верхней части измерительной камеры 1О соединена трубкой 12 с верхней частью трубки 11 выше уровня жидкости. Равновесное положение рычага наступает при наличии равенства моментов, развиваемых -мембранами 2 и 9, относительно точки О. Выходной сигнал нульиндикатора 6 может быть использован для автоматического управления нагревателем 7 или для визуального определения мок«ента равенства моментов при ручном управлении нагревателем. Барометр работает следующим образом При некоторых начальных значениях ат мосферного давления Рдд , давления газа внутри измерительной камеры и камеры сипокомпенсатора RQ и температуре Т о , соответствующем давлении жидкости PM/L, И Р , на выходе нуль-индикатора . в этом случае сигнал равен нулю, т.е. соблюдается равенство Pao-(.Wao-(P.o-P)Saea ( где 3 - эффективная площадь мембраны 2; Эффективная площадь мембраны 9; 6 и В1- соответствующие плечи рычага. .Как видно из этого выражения, начальое значение измеряемого давления компенируется давлением газа Р и давлением идкости в измерительной камере и камее силокомпенсатора. Изменение атмосферого давления вызывает перемещение рыага, при этом на выходе нуль-индикатора оявится сигнал об увеличении или уменьенйи давления относительно прежнего начения. При изменении атмосферного авления температуру газа в измерительой камере изменяют так, чтобы снова наступил момент равновесия. Для этого случая можем записать )2/,Рд(р4р) . (а), -текущее значение атмосферного давления; -давление газа в измерительной камере. Обозначив 1 после некоторых преобразован, получим Рао(К-1)+Р,,-Р.К Р,о(К-1; ) откуда, вычитая из (4) (З), найдем , , Р.О где д-fc - изменение температуры газа камере. По этому изменению температуры определяют изменение атмосферного давления относительно PQ и находят значение PJ., . Как видно из выражения (6), чувствительность прибора не зависит от К. Значение в предлагаемом устройстве можно выбирать, исходя из требований получения необходимой чувствительности. Так как Р то из выражения (3 ) получить Р.О Рао-Ржи-Лр.- Следовательно, Р. можно задать так, чтобы обесдечцть необходимую чувствительность барометра при небольшой высоте столба жидкости в камере силокомпенсатора, что и обеспечивается выбором К, не изменяя при этом обшей чувствителытостр