Патент ссср 393624
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социал исти меских
Республик
Зависимое от авт, свидетельства ¹ 373556
Заявлено ОЗ.VIII.1971 . (№ 1687288/18-10) с присоединением заявки №
Прио,ритет
Опубликовано 10.VIII.1973. Бюллетень № 33
Дата опубликования описания 15.1.1974
М. Кл. G 011 7/18
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий
УДК 531.787.612(088.8) Авторы изобретения Ю. В. Воронин, М. Д. Гафаиович, С. М. Кессельман и В. А. Хаваева
Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт Государственного
Комитета стандартов Совета Министров СССР, Специальное конструкторское бюро систем автоматического управления
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ
С ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к колокольным преобразователям малых избыточных и низких давлений в пневматический выходной сигнал.
В основном авт. св. № 373556 описан преобразователь давления с пневматической компенсацией, содержащий два частично погруженных в ванну с затворной жидкостью колокола, жестко связанные с силовым рычагом пневматической системы силовой компенсации.
Однако в известном преобразователе для достижения больших коэф|фициентов передачи использованы колокола с очень тонкими стенками. При более толстых стенках изменение архимедовой силы, действующей на колокола при изменении уровня жидкости, приводит к уменьшению коэффициента передачи.
Но изготовление больших колоколов с тонкими стенками связано с определенными трудностями.
Цель изобретения — повышение коэффициента передачи чувствительности колокольных преобразователей давления с пневматической компенсацией.
Это достигается тем, что в предлагаемом преобразователе давления с пневматической компенсацией соосно расположенные колокола и ванна Bblïñëíåíû в виде ступенчатых цилиндров, размещаемых в затворной .кндкости, состоящей из двух несмешивающихся жидкостей разных удельных весов, так, что ступень, образованная наружными стенками большого колокола, за тапливается жидкостью меньшего удельного веса, а соответствующая ступень меньшего колокола — жидкостью большего удельного веса, причем площади поперечп сечений кольцевых зазоров, 10 образованных соответственно степками цилиндров большего и меньшего дпаметроя большего колокола и ванны, одинаковы, На чертеже изображена схема преобразователя давления.
15 Ванну 1 наполняют жидкостью, состоящей из двух несмешивающихся жидкостей разных удельных весов, в которую частично погружаются два колокола — больший 2 и меньший 8.
Колокола и ванна, расположенные ссосчо, выполнены в виде ступенчатых цилиндров.
Колокола| жестко связаны с силовым рычагом (на чертеже не показано) пневматической системы силовой компенсации, приемное сопло 4 струйного усилителя которой сообщается трубкой 5 с наджидкостным пространством меньшего колокола, куда подведена трубка 6, через которую выводится выходнон сигнал преобразователя. Измеряемое давление подается в воздушную полость ванны.
393624
Полость большего колокола 2 сообщается с атмосферой через трубу 7.
Колокола размещены в затворной жидкости так, что ступень 8, образованная наружными стенками большего колокола, затапливается жидкостью меньшего удельного веса, а соответствующая ступень 9 меньшего колокола — жидкостью большего удельного веса.
Устройство преобразует давление в пневматический выходной сигнал по формуле
Р.. = РО.„„+К Р., где P0,„„, P„„„ — выходное давление преобразователя при P» — — 0 Р»=, 0 соответственно;
К=
dP„ и
У К 2 лР
i=0 площадь колокола 2, воспринимающая преобразуемое давление; площадь колокола 8, воспринимающая выходное давление; крутизна статической характеристики струйного усилителя пневматической системы силовой компенсации; где F
К4
„ с,, i-0 жесткость измерительной системы приведенная к оси колоколов;
Р» — преобразуемое давление. При входном давлении Р,;=О больший колокол находится под атмосферным давлением, а меньший — под давлением Р, „„.
При этом ступень внутри меньшего колокола не затоплена.
Рост давления Р» вызывает вертикальное перемещение колоколов. При этом приемная трубка 4 попадает в зону большего давления, которое поступает под меньший колокол. КОлокола движутся до тех пор, пока развиваемые ими усилия под действием вхоmoro и выходного давлений не станут одинаковыми.
Благодаря ступенчатой форме колокола 4 выталкивающая сила при перемещении уровня жидкости на наружной его стороне остается неизменной.
Изменение выталкивающей силы, вызванное перемещением уровня ра здела затворных
5 жидкостей по наружной стороне колокола 2, компенсируется действием столба жидкости на площади его ступени 8 в случае выполнения условия
Fb = Fb И 5 — (1 1 Т2) — " 2 (Fc S) где Fb и Fb" — площади поперечных сечений кольцевых зазоров, образованных соответственно стенками цилиндров
15 большего и меньшего диаметров колокола 8 и ванны;
F, — площадь сл пени 8 колокола 2, затапливаемой жид20 костью меньшего удельного веса:, S — площадь поперечного сечения стенок, цилиндра большего диаметра колокола 2;
25 у1 — удельный вес легкой составляющей затворной
ЖИДКОСТИ; уг — удельный вес тяжелой составляющей.
Предмет изобретения Преобразователь давления с пневма тической компенсацией по авт. св. № 37355б, отличаюи ийся, тем, что, .с целью увеличения
35 коэ ффициента передачи и повышения чувствительности, в нем соосно расположенные колокола и ванна выполнены в виде ступенчатых цилиндров, размещаемых в затворной жидкости, состоящей из двух несмешиваю40 щихся жидкостей разных удельных весов, так, что ступень, образованная наружными стенками большего колокола, затапливается жидкостью меньшего удельного веса, а соответсгвующая ступень меньшего колокола — жид45 костью большего удельного веса, причем площади поперечных сечений кольцевых зазоров, образованных соответственно стенками цилиндров большего и меньшего диаметров, большего колокола и ванны, одинаковы, 393624
Составитель Л. Никиточкина
Техред Л. Богданова
Редактор Б. Федотов
Корректоры: В. Федулова и М. Лейзерман
Типография, пр. Сапунова. 2
Заказ 3509/3 Изд. № 933 Тираж 755 Подписное
11ННННН Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
