Устройство для измерения давления

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

За висимое о т авт. с видетельст ва №

Заявлено 29.Ч1.1965 (№ 1015659/26-10) с присоединением заявки №

П,р и о р.и,т ет

Комитет по долам изобретениЯ и открытиЯ при Совете Мииистров

СССР

Опубликовано 28.1Х.1967. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 14.XII.19á7

Авторы изобретения А. А. Абдуллаев, T. М. Алиев, Ю. В, Щербинин и А. А, Тер-Хачатуров

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Описываемое устройство относится к области точного измерения да влений и предста вляет собой манометр с дискретно-непрерывной ком пенсацией. Существующие дискретно-непрерывные измерители давления сложны по конструкции и имеют нестабильную нулевую точку, что усложняет отсчет измерен ного давления и использование прибора для телеизмерения.

B предлага емом устройстве для точного измерения да влений недостатки устранены благодаря применению подъемно-навешивающего механизма, выполненного в .виде перемещаемой с помощью вращающейся гайки подъемной штанги, на которой укреплены втулки, опускающие,кольцевые грузы на грузовую тарелку. П оследняя непосредственно связана с чувсгвительньсм элементом,:индикатор перемещения которого воздейсгвует на,схему управления через двухпозиционный ключ, связывающий его с исполнительным устройством рычажного механизма непрерывной компен сации в режиме следящей отработки нуля. В режиме измерения чувствительный элемент сначала соединяется с исполнительным устройством, механизма навешивания грузов, а затем Ic иаполнительным устройством рычажного механизма непрерьввной компенсации.

Кон струкция устройства схематически пред. ставлена на чертеже.

Измеряемое давление Р„., подаваемое через трехходовой электропневматический клапан 1, развивает определенное усилие, действующее на мембрану 2, которое измеряется по принципу динамической силовой компенсации двумя системами — дискретной и непрерывной.

Система дискретной компенсации имеет подъемно-навешивающий механизм, состоящий из набора грузо|в 8, перемещаемых с,помощью втулок 4, закрепленных на штанге 5.

Подъемная штанга 5 совершает поступательное движение inpH вращении гайки б двнга

15 телем 7.

Размер втулок 4 по высоте выбран таким, что расстояние между подвешенными на них грузами 8 равно шагу винтовой пары штанга

5 — гайка б. Таким образом, при повороте

20 гайки б на 360 в направлении опускания штанги нижний груз ложится па,грузовую тарелочку 8, воздействующую непосредственно на чу1вствителbHûÉ элемент. При следующем обороте гайки HB первый, уже лежащий на

25 тарелке груз, ложится второй и т. д., что позволяет по числу оборотов судить о числе воздействующих на чувствительный элемент грузов.

Число оборотов гайки с помощью датчика

30 9, через открываемый сигналом «измерение»

203292

40

50

60 ключ 10, отсчитывается местным счетчиком

11 или дистанционным счетчиком 12.

Система - непрерывной компенсации предназначена «для- создания точного компенсирующего усилия в пределах веса одного груза в процессе измерения, В нерабочее время эта система компенсирует,вес тарелки и жесткого центра, упругую, силу мембраны, а также изменение этих сил, в зависимости от те мпературы и других условий.

Переменная по значку и величине непрерывная компенсирующая сила создается рычагом

18 и изменяется при перемещении груза 14 микрометрическим винтом 15. Винт приводится во,вращение встроенным в рычаг 18 электродвигателем lб.

Величина компенсирующей силы или пропорциональное ей перемещение груза 14 отсчитывается с помощью датчика 17 оборотов микрометричвского винта, местным счетчиком

19 или дистанционным счетчиком 20, через открываемый, сигналом «измерение» ключ 18.

Положение мембраны, т. е. отклонение ее от нейтрали под действием каких-либо сил, контролируется бесконтактным индикатором малых перемещений 21, имеющим в качестве чувствительного элемента перемещения дифференциальную емко сть 22 с одной, подвижной и двумя неподвижными пластинами. Подвижная средняя пластична жестко связана с чувствительным элементом давления, так что при отклонении мембраны от нейтрального положения на выходе индикатора перемещения 21 поя вляется сигнал, соответствующий направлению отклонения, т. е. перекомпенсации или недокомпенсации. Этот сигнал подается на двухпозиционный ключ 28, имеющий два управляющих входа, í" один из которых поступает сигнал «измерение», а на другой — сигнал от блока 24 дискретной компенсации.

Если сигнал есть хотя бы на одном управляющем входе ключа 28, то выход индикатора 21 поступает на блок 24 дискретной компенсации, управляющий двигателем 7.

Если управляющих, сигналов нет или они присутствуют сразу на обоих входах, то ключ

28 связывает индикатор перемещен ия с олоком 25 непрерывной компенсации, управляющим двигателем lб рычага. В обоих случаях сигнал недокомпен сации вызывает увеличение компенсирующей силы, т. е. опускание грузов 2 или перемещение груза 14 в сторону увеличения да вления рычага. Соответственно, сигнал перекомпенсации вызывает подъем грузов или уменьшение воздействия системы непрерывной компенсации.

Выход индикатора 21,связан с блоком 25 местной сигнализации и блоком 27 диста нционной сигнализации, которые воспринимают отсутствие выходных сигналов и ндикатора как состояние компенсации .сил, действующих на мембрану.

Перед началом измерений поло сти мембраны находятся под атмосферным да влением.

Если, сигнал «измерение» отсутствует, ключи

10 и 18 замкнуты, а двухпозиционный ключ

28 связывает индикатор 21 с блоком 25 непреpbliB H0É компен сациH. Поэтому, BcJIH MeMopBHB находится в нера вновесном положении из-за

«сползания нуля», то индикатор 21 управляет перемещением груза 14 до тех пор, пока рычаг 18 не вернет мембрану в нейтральное положение, Импульсы датчика 17, возникающие при перемещении груза 14, не пропускаются на счетчики 19 и 20, так как закрыт ключ 18.

После,воз врата мембраны,в нейтральное положение выходной сигнал индикатора 21 пропадает, что отмечается блоком сигнализации

2б. Произведена отработка нуля, прибор готов к из,мерению.

Измерение давления начинается подачей в схему сигнала «измерение». Этот сигнал открывает ключи 10 и 18, подключает индика- . тор перемещение 21 к блоку 24 дискретной компенсации и, открывая электро управляемый клапан 1, подает давление под мембрану. На выходе индикатора появляется сигнал, соответствующий отклонению мембраны вверх.

Этот сигнал через ключ 28 воздействует на блок 24 дискретной компен|сации, который включает двигатель 7 так, что он вращает гайку б в направлении опускания грузовой штанги 5. Начинается опускание грузов 8 на грузовую тарелку 8 с одновременным отсчетом числа опущенных грузов с помощью датчика 9 через ключ 10 счетчиками 11 и 12.

Опускание грузов продолжается до перекомпенсации силы давления. Появление на выходе индикатора 21 сигнала, соответствующего отклонению мембраны вниз, вызывает через блок 24 реверс д вигателя 7. Как только последний опущенный, т. е. перекомпенсирующий груз поднимается, на выходе индикатора

21 появляется прежний сигнал отклонения мембраны вверх, который через блок 24 останавливает д вигатель 7. Дискретная ком пенсация закончена. Одновременно с останов кой двигателя 7 блок 24 дискретной компенсации подает управляющий сигнал на второй вход ключа 28. Выход индикатора 21 подключаегся к блоку 25 непрерывной компенсации, после чего выходной сигнал индикатора 21 включает двнгатель lб рычага, перемещающий груз,14 в сторону увеличения компен сирующей силы. В процессе д вижения груза число оборотов микрометрического винта 15 отсчитывается счетчиками 19 и 20 .с помощью датчика 17, через открытый ключ 18.

По возвращении мембраны в нейтралыное положение, двигатель lб остана вливаегся.

Блоки сигнализации 2б и 27 выдают сигналы компенсации. Таким образом, контролируеM 0 å да вл си и е Р» из«меряется ч и сл о м импул ьсов, отсчитанных счетчиками 11 н 19 (или

12 и 20).

Возврат прибора на нуль произ водится после снятия сигнала «измерение». Для а втоматического сброса сигнала «измерение» мо203292

Предмет изобретения

Co òàâèòåëü И. М. Невский

Редактор А. А. Эйдис Техред Л. Я. Бриккер

Корректоры: E. Н. Гудзова и С. А. Башлыкова

Заказ 3847,8 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Сеоова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 жет быть испсльзовасч выходной сигнал компенсации блоков сигнализации 2б или 27.

Снятие сигнала «измерение» отключаег клапа|н 1 и переключает выход индикатора 21 на вход блока 24 дискретной компен сации.

Подмембрапная полость при этом сообщается с атмосферой, и мембрана под действием систем HciIIppðûâûoé и дискретной,компенсации от клоняется,вниз. На выходе индикатора

21 появляет- сигнал перекомпе|лсаци и, прл этом блок 24 дискретной компенсации производит подъем грузов,с грузовой тарелки.

После подъема последнего груза сигнал с блока 24, управляющий ключом 28, про падает, индикатор 21 подключается к блоку 2> непрерывной компенсации и управляет возвратом груза 14 в начальное положение так же, как при отработке нуля.

1, У стройство для измерения давления, содержащее упругий чувствительный элемент, систему диокретной и н епрерывной компенсации, выполненную в виде подъем но-навешивающсго механизма с калиброванными грузами и рейтерного меха низма, индикатор перемещения чувствительного элемента, электри5 ческую схему управления и цифровые отсчетные устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и уменьшен;ля габаритов, подъемно-навеши вающий механизм выполнен в виде перемещае10 мой с помощью вращающейся гайки, штанги с подъемными втулкам и, опускающим и кольцевые грузы на тарелку, жестко связанную с чу вст вительным элементом.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, 15 что, с целью упрощения отсчетных устройств при телеизмерении, электрическая схема управления соединена с индякатором перемещения чувствительного элемента через двух позиционный ключ, .управляющий;в режиме

20 следящей отрабстки нуля, исполнительным устройспвом рейтерного механизма, а в режиме измерения исполнительным механизмом на всшивания грузов, а затем исполнительным у.cTpойством рейтерного механизма.