Грузопоршневой манометрический прибор

256314

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советокиа

Социалиотичеокиа

Рвопуолик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Кл. 42k, 10/01

Заявлено 23.11.1968 (№ 1220333/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 04.Х1.1969. Бюллетень № 34

Дата опубликоваппя описания 19.III.!970

МПК G 011

УДК 531.787.3(088.8) Комитет по делам иао0ретеиий и открытий при Совете Миииотров

СССР

Автор изобретения

В. H. Граменицкий

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт Комитета стандартов, мер и измерительных приборов

ГРУЗОПОРШНЕВОЙ МАНОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРИБОР

Изобретение относится,к контрольно-измерительным, в частности к трузопоршневым, приборам и может найти применение как в поверочной практике (для поверки приборов с именованной шкалой, для непосредственного определения погрешностей поверяемых приборов и т. д.), так и для измерения,непрерывных величин, требующих высокой точности.

Известны грузопоршневые манометрические приборы, содержащие уравновешенную поршневую пару и циркуляционную систему с дросселирующим устройством, предназначенным для изменения подпоршневого давления, и регистрирующее устройство, позволяющее непрерывно определять по шкале часть измеряемого давления.

В этих устройствах несоответствие измеряемого давления весу грузов, наложенных на поршень, компенсируется действием давления на верхний его торец, величина которого регулируется автоматически с помощью, например, клапана, перекрывающето при нарушении равновесия отверстие, через которое перетекает жидкость.

В предлагаемом приборе для автоматизации процесса измерения дросселирующее устройство выполнено в виде кольцевого канала переменной длины, образованного поверхностью поршня и внутренней поверхпастью цилиндра поршневой пары. С целью уравновешивания собственного веса поршня последний снабжен кольцевой выточкой, размещенной в средней части поршня, а ци5 линдр — двумя диаметрально расположенными отверстиями, одно из которых, находится в начале кольцевого канала. а второе — в конце.

На чертеже показана принципиальная схе10 ма прибора.

Прибор содержит поршень 1, грузодержатель 2 с грузами д, цилиндр 4, снабженный двумя кольцевыми выступами 5 и двумя диаметрально расположенными отверстиями б и

15 7, циркуляционную систему, состоящую,из воронки 8 для наливания,рабочей жидкости (масла), насоса 9, дросселирующего кольцевого канала 10, образованного поверхностью поршня 1 и внутренней поверхностью ци20 линдра 4. Кроме того, поршень 1 снабжен кольцевой выточкой, размещенной в его средней части и образующей камеру уравнительного давления 11, сообщаемую через трубопровод 12 и отверстия б с показывающим

25 прибором 18 и насосом 9.

Поршень притирается к кольцевым выступам 5 с зазором порядка 0,002 — 0,003 льн, а зазор, определяющий размеры кольцевого

30 канала 10, равен 0,2 — 0,3.и,н.

256314

При работе с описываемым прибором, как и при работе с любым другим грузопор шневым прибором, на грузодержатель 2 накладываются грузы 8. Однако в отличие от известных устройств вес этих грузов может 5 лишь приближенно соответствовать силе, необходимой для уравновешивания давления, действующего .на нижний торец поршня 1.

Наличие циркуляционной системы и дрос селирующего устройства освобождает от необ- 10 ходимости при измерении непрерывных, величин накладывать,на грузодержатель 2 мелкие,разновесы, так .как при соответствующей градуировке шкалы показывающего прибора

18, например пружинного .манометра l8, его 15 показа:- ия будут мерой величины силы гидродинамического трения, действующей на поршень 1 и компенсирующей избыток или недостаток силы, создаваемой весом грузов, наложенных на грузодержатель. 20

Принцип действия прибора заключается в следующем.

Циркуляционная система вызывает непрерывное течение рабочей жидкости (м а сла) через кольцевой зазор. 25

Если давление под поршнем равно Р, вес (в воздухе) поршня и грузов равен соответственно Gp и G, то состояние равновесия поршневой пары определяется условием

Gp + g + ттйР, 30

F где F — эффективная площадь порш-. ня;

Q J. lQ 35

Pi — — давление в начале кольцево,„у 3 го зазо.ра.

Здесь Q — расход;

h — ширина кольцевого зазора;

l — длина зазора; 40 р — динамическая вязкость.

Если в качестве показывающего прибора использовать пружинный манометр с верх2Gp 45 ним пределом измерения Р„., = и вы rh брать параметры r, h u Q такими, чтобы при

l= — l,„,„ (половина свободного хода поршня) давление в начале кольцевого зазора Р, 50

1 было равно — Р„„„, то уравнение, опреде2 ляющее принцип действия прибора, примет вид

Q br AP

Ф

1 где ХР=Р— Р„,„,— показания пружинного

2 манометра (в единицах давления), отсчитанные от среднего деления шкалы, соответ1 ствующего давлению — Р„,„,, и принятого за нулевое деление шкалы отсчетного устройства.

Шкала манометра может быть проградуирована (по,разработанной автором методике) в единицах массы (Лт) грузов, наложение которых заменяется отсчетом по шкале.

Тогда уравнение, определяющее принцип действия прибора, примет вид более удобный для применения где g — ускорение свободного падения тел в .местности, где эксплуатируется прибор; о, и р — соответственно плотность воздуха и материала грузов.

Погрешность измерения давления равна

0,02 — 0,10/О от измеряемой величины (в основном диапазоне измерений).

Предмет из об р ете ни я

1. Грузопоршневой манометрический прибор, содержащий уравновешенную поршневую пару, циркуляционную систему с дросселирующим устройством для изменения подпоршневого давления и показывающий прибор, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса измерения, в нем дросселирующее устройство выполнено в виде кольцевого канала переменной длины, образованного поверхностью поршня .и внутренней поверхностью цилиндра поршневой пары.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уравновешивания собственного веса поршня, последний снабжен кольцевой выточкой, размещенной в средней части поршня, а цилиндр — двумя диаметрально расположенными отверстиями, одно из которых расположено в начале кольцевого канала, а второе — в конце.

256314

Составитель Л. В. Никиточкина

Редактор Т. В. Иванова Текред Л. Я. Левина Корректор Л. В. Юшина

Заказ 577/17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2