Устройство для измерения отношения давлений
279131
САНИ Е изоьеяткния
Сеаз Соеетокиз
Социалистическил
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое or авт. свидетельства №
Кл. 42k, 12/06
Заявлено 28.1Х.1968 (№ 1273894/18-10) с присоединением заявки №
МПК G 011 15/00
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров
СССР
Опубликовано 21.VI I I.1970. Бюллетень № 26 УДК 531.787.2(088.8)
Дата опубликования описания 5.XI.1970
Авторы изобретения Г. И. Клюев, А. П. Макаренко, М. Я. Чирсков и В. И. Шариков
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДАВЛЕНИЙ
Изооретение относится к из мерительной технике и в частности к компенсационным уст ройствахт, измеряющим отношение давлений, и может быть использовано в авиаприборостроении.
Известные компенсационные устройства, измеряющие отношение давлений, обладают значительными погрешностями показаний, обусловленных изменением окружающей температуры, вибрациями, перегрузками и т. п.
Целью настоящего изобретения является повышение точности устройства, измеряющего отношение, давлений.
Это достигается тем, что система силовой компенсации предлагаемого устройства выполнена в виде двух подвижных элементов, например рамок, синхронно вращающихся в противоположные стороны от,двигателя следящей системы, на которых закреплены два;вакуумированных чувствительных элемента, жесткие центры которых и центр измерительного чувствительного элемента соединены тягами с общим подвижным шарниром, при этом подвижный шарнир соединен с датчиком перемещений,следящей системы и с противовесом, а подвижные рамки — с реги ст рирующим устройством.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема описываемого устройства; на фиг. 2 — его кинематическая схема.
Устройство содержит измерительный чувствительный элемент 1, два:вакуумированных чувствительных элемента (анероида) 2 и 8, закрепленных соответственно на подвижных рамках 4 и 5 системы силовой компенсации, следящую систему, снабженную датчиком б перемещений, усилителем 7 и двигателем 8, и регистрирующее устройство 9.
1о жесткие центры чувствительных элементов соединены тягами 10 — 12 с общим подвихным шарниром 13, перемещение которого по вертикальной оси фиксируется индукционным датчиком б перемещений.
Для уравновешивания веса подвижных частей устройства применены противовесы 14, соединенные с,шарниром И.
Рамки 4 и 5;получают вращение от двигателя 8 через редуктор, выполненный на ше20 стернях Z,— Z7.
Вращение |рамок 4 и 5 передается регист,ри рующему устройству 9.
Работа устройства основана на компенсации сил, приложенных в одной точке, и про2S исходит следующим образом.
Чувствительный элемент 1 реагирует на разность давлений P> — P2, а два одинаковых анероида 2 и 8 — на давление Р>.
Рамки 4 и 5 вращаются в противоположных
30,направлениях относительно друг друга, ме279131 (1)
1О (2 (4) го
P1 " - э.а
=2 " cos»., P, S, (5) 2 няя таким образом направление сил, развиваемых анероидами 2 и 8.
Общая точка приложения сил (18} под их воздействием может перемещаться по вертикальной оси. 5
Уравнение сил в момент статического равновесия (при полной компенсации): г » + F2+ т э — О
Их .проекции на вертикальную ось:
F, — F, cos л — F, cos а = О, где с» — угол между вертикалью и направлением сил, развиваемых анероидами 2 и 8.
Так как F, = F, = Р„то F, = 2F, cos х =F . (3)
Выразив силы через эффективные площади и давления, получим:
S„(P, — Р,) = 2Р,S,, cos а, а =агссоз — 1 05 " = f . (6) Таким образом, угол поворота рамок 4 и 5 является функцией отношения давлений и для определения этого отношения достаточно измерить угловое положение подвижных ра- ЗО мок,с».
Компенсация сил рассогласования, возникающих от изменения измеряемых давлений, осуществляется непосредственно изменением результирующей силы анероидов 2 и 8, за- 35 крепленных на,подвижных рамках 4 и 5, синхронно вращающихся в противоположные стороны до баланса треугольника сил.
При изменении одного из давлений Р, или
Р2 шарнир 18 смещается из начального поло>кения и воздействует на датчик, перемещений.
Сигнал, усиленный усилителем 7, поступает на двигатель 8.
Двигатель 8 через шестерни Z> — Z7 вращает рамку 4 с анероидом 2, а через шестерни
Z, и Z> вращает рамку 5 с анероидом 8. Передаточное отношение от двигателя 8 к любой из рамо к 4 и 5 одинаково, поэтому рамки 4 и 5 отклоняются от,начального положения одновременно на одинаковые углы навстречу друг другу. Вращение происходит до тех пор, пока силы в шарнире 18 не уравновесятся и шарнир займет свое первоначальное положение.
Предмет изобретения
Устройство для измерения отношения давлений, содержащее измерительный и вакуумированный чувствительный элементы, систему силовой компенсации, следящую систему и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, система силовой компенсации выполнена в виде двух подви>кных элементов, например рамок, синхронно вращающихся е противоположные стороны от двигателя следящей системы, на которых закреплены два вакуумированных чувствительных элемента, жесткие центры которых и центр измерительного чувствительного элемента соединены тягами с общим подвижным ша рниром, прои этом подвижный шарнир соединен с датчиком перемещений следящей системы и с противовесом, а подвижные рамки — с регистрирующим устроиством..
279131 — — — — — — г
1 ь 3
Фi- 2. 2
Составитель О. В. Полей
Редактор С. И. Хейфиц Техред 3. Н. Тараненко Корректор В. И, Жолудева пик аз 3204, 7 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-85, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Г ! ! ! ! ! ! !
1 ! ! ! ! ! ! г
1 ! ! !
I (I ! ! ! ! !
