Устройство для измерения давления

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕ ЧТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 553499

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.75 (21) 2306461/10 (51) М. Кл. - G 011 9/04 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 27.04.77 (53) УДК 531.787(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Н. Лазарев и Е. Н. Малый (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для измерения давления жидких и газообразных еред.

Известны устройства для измерения давления, содержащие корпус, закрепленные в нем и кинематически связанные между собой манометрический упругий элемент (мембрана, сильфон и т. п.) и измерительный преобразователь перестановочного усилия или перемещения, развиваемого манометрическим элементом при воздействии измеряемого давления (1).

Известен также датчик разности давлений, содержащий размещенную в корпусе мембрану, связанную штоком, выполненным особым образом, с сердечником дифференциальнотрансформаторного преобразователя (2). Деформации мембраны и штока, вызванные действием измеряемого давления, преобразуются дифференциально-трансформаторным преобразователем в электрический выходной сигнал, измеряемый известной вторичной аппаратурой.

Однако проверить их чувствительность и нулевой выходной сигнал непосредственно на работающем технологическом оборудовании невозможно.

Целью изобретения является возможность осуществления дистанционной проверки чувствительности и нулевого выходного сигнала устройства при воздействии переменного измеряемого давления, т. е. непосредственно на работающем технологическом оборудовании.

Поставленная цель достигается тем, что поверочное устройство выполнено в виде двух дополнительных упругих чувствительных элементов, расположенных по обе стороны измерительного преобразователя, и жестко связанных с ним штоков. Один из этих элементов, 10 эффективная площадь которого равна площади рабочего чувствительного элемента, образует приемную полость с корпусом датчика, а другой, — имеющий меньшую эффективную площадь, — образует приемную полость с ра15 бочим чувствительным элементом. Отношение эффективных площадей дополнительных чувствительных элементов равно 2 — 4.

На чертеже представлено устройство для измерения давления. Оно содержит корпус 1

20 с патрубками 2 и 3, закрепленные в корпусе измерительный преобразователь 4, например, тензометрический и кинематически связанные с ним и между собой манометрические упругие элементы 5, 6 и 7, например мембраны.

25 Предлагаемое устройство работает следующим образом. Измеряемое давление Р„,,„, воздействует на манометрический элемент 7 и создает на измерительном преобразователе 4 перестановочное усилие, которое преобразуетЗО ся последним в выходной сигнал, 553499

3

При поверке нулевого выходного сигнала давление Р„„, по пневмолинии с клапаном (на чертеже не показаны) через патрубок 4 подают в камеру, образованную корпусом и манометрическим упругим элементом 5. Вследствие равенства эффективных площадей маномстрических упругих элементов 5 и / происходит компенсация их перестановочных усилии, и выходнои сигнал измерительного преооразователя становится равным номинальному начальному выходному сигналу устроиства. 0 противном случае производят корректировку этого сигнала известными способа °

11ри поверке чувствительности устройства в камеру, образованную манометрическими упругими элементами 6 и /, по пневмолинии с клапаном (на чертеже не показаны) через патрубок 2 подают заданныи импульс давления инертнои среды (сжатого воздуха, азота и т. и,) . Вследствие неравенства эффективных площадей манометрических упругих элементов

0 и / на измерительный преооразователь 4 воздействует вполне определенное, заданное перестановочное усилие, и выходной сигнал устроиства также должен соответствовать наперед заданному значению, определяемому номинальной чувствительностью устроиства.

Ы противном случае производят корректировку чувствительности устройства известными способами, ! осле проведения обеих поверок давление в вышеупомянутых камерах сбрасывается и устройство приводится в исходное состояние.

Установка дополнительно двух манометрических упругих элементов и их расположение позволяет образовать внутри корпуса устроиства две дополнительные камеры. цля осуществления поверки нулевого выходного сигнала необходимо по пневмолинии с запорным клапаном подать измеряемую среду из технологического аппарата, на котором установлено устройство, в камеру, ооразованную корпусом и манометрическим упругим элементом, установленным со стороны, противоположнои воздеиствию измеряемой среды, !!ри равенстве эффективных площадей манометрических элементов, установленных со стороны воздеиствия измеряемой среды и с противоположной стороны, и при равенствежесткостейманометрических элементов, установленных с разных сторон по отношению к измерительному преобразователю, перестановочные усилия, действующие на измерительный преобразователь с противоположных сторон, будут равны по величине и обратны по направлению и, таким образом, взаимоскомпенсированными. Следовательно, сумма действующих на измерительный преобразователь усилий при этом будет равна нулю и выходной сигнал преобразователя будет соответствовать номинальному нулевому выходному сигналу.

Для осуществления поверки чувствительности необходимо в камеру, образованную манометрическими элементами, установленными со стороны воздействия измеряемой среды, пог

)5

55 дать с помощью пневмолинии и запорного клапана давление известной величины. Вследствие неравенства эффективных площадей манометрических элементов регулирующее усилие, действующее при этом на измерительный преобразователь, не будет равно нулю, а вполне определенным и будет зависеть от разности эффективных площадей этих манометрических элементов. Причем, при изготовлении и настройке устройства может быть определена подобная измерительная характеристика.

Диапазон отношения эффективных площадей манометрических элементов, установленных со стороны воздействия измеряемого давления от 2 до 4, определяется необходимостью обеспечения достаточной чувствительности при измерении давления технологической среды и при проверке чувствительности. При соотношении эффективных площадей, меньшем двух, резко снижается чувствительность устройства при подаче давления в камеру, образованную манометрическими элементами, установленными со стороны воздействия измеряемой среды. С другой стороны, при увеличении соотношения более четырех жесткость манометрического элемента с меньшей эффективной площадью значительно увеличивается, что приводит к столь же заметному снижению общей чувствительности устройства, После осуществления проверки измерительных характеристик необходимо устройство привести в рабочее состояние, Для этого необходимо снять давление с камеры, образованной манометрическими элементами, установленными со стороны воздействия измеряемой среды, и с камеры, образованной корпусом и манометрическим элементом, установленным со стороны, противоположной воздействию измеряемой среды, Значение измерительных характеристик устройства в рабочих условиях и отклонения их от первоначальных или номинальных позволяет ввести в показания необходимые коррекции и, тем самым, существенно повысить точность и надежность измерения технологического параметра.

Использование устройства позволит осуществлять дистанционную проверку его нулевого выходного сигнала и чувствительности при воздействии переменного измеряемого давления и, тем самым, существенно повысить точность и надежность измерений, что особенно важно при контроле давления технологических установок, в которых снятие измерительных устройств нежелательно или невозможно (при наличии интенсивных радиоционных полей, при дистанционном ведении процесса, например, на космических объектах и т. д.).

Формула изобретения

Устройство для измерения давления, содержащее закрепленный в корпусе упругий чувствительный элемент, соединенный с измерительным преобразователем, поверочное устройство, соединительные трубопроводы с вен553499

Составитель И. Орлова

Техред А. Камышникова

Редактор Н. Вирко

Корректор Н. Аук

Заказ 910/14 Изд. № 11 Тираж 1106 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тилями и задатчик давления, о тл и ч а ю щ еес я тем, что, с целью возможности поверки как чувствительности, так и стабильности нулевого сигнала, в нем поверочное устройство выполнено в виде двух дополнительных упругих чувствительных элементов, расположенных по обе стороны измерительного преобразователя, и жестко связанных с ним штоков, из которых один, с эффективной площадью, равной площади рабочего чувствительного элемента, образует приемную полость с корпусом датчика, а другой, с меньшей эффективной плогцадыо, образует приемную алость с рабочим чувствительным элементом, причем отношение эффективных площадей этих чувствительных эле5 ментов равно 2 —:4.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство Лгв 395737; G 011

9/ 04, 1971 г.

10 2. Авторское свидетельство ЛЪ 381934; б 011

19/06, 1971 г.— прототип.