Задатчик вакуумметрического давления Советский патент 1982 года по МПК G01L27/00 

(54) ЗАДАТЧИК ВАКУУММЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к технике измерения давления и может найти применение при точнык измерениях вакуумметрического давления, например в поверочной практике.

Известны грузопоршневые вакуумерь, в основу которых положена схема опрокинутого цилинцрического поршня fl .

Известные устройства обеспечивая достаточно высокую точность измерения, груано поддаются автоматизации.

Наиболее близким к предлагаемому является задатчик вакуумметрического давления, содержащий меж дроссельную камеру, ограниченную с одной стороны постоянным цросселем, а с другой - переменным, выполненным в виде поршня нецилиндрической формы, расположенного внутри сопла цилиндрической формы, и связанный с источником вакуумметрического давления через постоянный дроссель L 2 J.

Такой задатчнк предназначен для воспроизведения только одного значения давления, опрецрпя мого весом поршня, а

эффективная площадь поршня зависит от веса поршня и давления питания, что ограничивает точность задания давления.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона задания давления.

Поставленная цель достигается тем, что задатчик вакуумметрического давления, содержащий междроссельную камеру, ограниченную с одной стороны постоянным дросселем, а с другой - переменным, выполненным в виде поршня нецилиндри- ческой формы, расположенного внутри соп- .ла цилиндрической или конической формы, и связанную с источником вакуумметрического давления через постоянН1з1й дроссель, между ним и источником вакууммет- рического давления введен регулятор расхода, реализующий зависимость

G--WP

где G - расход газа через постоянный дроссель; Р - давление в межцроссельной камере;К постоянный коэффициент. На чертеже изображен зацатчик ваку ут лматрического давления, общий виц. Задагчик содержит сопло 1. внутри к торого расположен поршень 2, жестко связанный с подвеской 3, и опора 4 с грузами 5. Межпроссельная камера 6 эацатчика воздуховодами 7 и 8 соединена с постоянным дробселем 9 и ем- костью 1О. Дроссель ,9 воздуховодом 1 соединен с проточной камерой 12 рерулятора 13 расхода, а емкость 10 воздуховодом 14 с камерой 15. Жесткие центры мембран 16 и 17 и клапан 18 жестко укреплена на шгоке 19. Площадь мембраны 16 больше площани мембраны 17. Камера 2О сообщается с атмосферой а проточная камера 21 воздуховодом 22 соединена с источником 23 вакуумметри ческого давления питания. Задатчик осуществляет операцию преобразования усилия, зацанного весом поршня 2, подвески 3 и грузами 5 в вакуумметрическое давление по формуле « где Ing - вес поршня, подвески и грузов F - эффективная площадь поршня. Задатчик работает следующим образом. При включении источника 23 вакуумметрического давления питания в междроссельной камере 6 оадатчика соацаег ся вакуумметрическое давление, создающее на поршне 2 усилие, уравновешивающее вес поршня 2, подвески 3 и грузов 5. При изменении, например, при увеличении массы грузов 5 поршень 2 опускается и уменьшает зазор между поршнем 2 и соплом 1. Это приводит к увел чению вакуумметрического давления в междроссельной камере 6 до тех пор, пока снова не наступает состояние равновесия, определяемое формулой (1). Дл обеспечения постоянства аффективной площади поршня 2 необходимо, чтобы расход воздуха, протекающего через задатчик, был пропорционален квадратному корню из значения давления, воспроизводимого задптчиком. Такую функпию реализует регулятор 13 раскопа. Расход через дроссель пропорционален квадра ному корню ч.ч црропаца цавления ЛР на дросселе, т.е. ра;лности давлений в каме рах 15 и 12. Работающий рег-улятор реализует ункцию -), 2} ЛР--Р( -nP-IB где Rjg,, и -le эффективные площади мембран 16 и 17 и клапана 18 соответственно, что и обеспечивает постоянство эффективной площади поршня 2 при изменении массы грузов 5. Пусть, например, масса грузов 5 увеличивалась. Происходящее при этом увеличение вакуумметрического цавления в камере 15 регуля- тора 13 расхода выводит последний из равновесия. Клапан 18 приподнимается, увеличивая расход и вакуумметрическое движение в камере 12 до тех пор, пока не наступает новое положение равновесия регулятора, обеспечивающее восстановление первоначального зазора между соплом 1 и поршнем 2, т.е. постоянство эффективной площади поршня 2. Давление питания также на влияет на эффективную площадь поршня 2, так как изменение давления компенсируется перемещением клапана 18 регулятора. Емкость 1О обеспечивает устойчивость работы регулятора. Использование предлагаемого изобре- тения позволит автоматизировать процесс задания вакуумметрического давления, расширить диапазон измерений и снизить трудоемкость задания цавления. Формула изобретения Задатчик вакуумметрического давления, содержащий междроссельную камеру, ограниченную с одной стороны постоянным дросселем, а с другой - переменным, выполненным в виде поршня нецилиндричес- кой формы, расположенного внутри сопла цилиндрической или конической формы, и связанную с источником вакуумметричес- кого давления через постоянный дроссель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона задания давления, между постоянным дросселем и источником вакуумметрического давления введен регулятор расхода реализующий зависимость К.тГр. где G - расход гяза через постоянный дроссель; Р - давление в межароссел ;иой кпктере;К - постоянный коэффициент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

8

Ф

Ю

Z

7

/

20

7

2/