CS236836B1

CS236836B1 - Double membrane barometer

Info

Publication number: CS236836B1
Application number: CS838579A
Authority: CS
Inventors: Stefan Jurik
Original assignee: Stefan Jurik
Priority date: 1983-11-18
Filing date: 1983-11-18
Publication date: 1985-05-15
Also published as: CS857983A1

Abstract

Dvojmembránový kapacitný barometer je určený na meteorologické meranie. Podstata barometra spočívá v tom, že priestor medzi polymérovými membránami upevněnými v telese a vložke je vyplněný antidifúznou kvapalinou, pričom v jednej polymérovej membráně je zalisovaná strediacia vložka s kuželovitým otvorom, do ktorého zapadá přítlačná gulóčka, ktorá sa opiera o pružinové sedlo s měrnou direkčnou pružinou, upevněnou v nastavitelnom závitovom sedle zaskrutkovanom v telese a na druhej polymérovej membráně je nalepená pohyblivá doska kapacitného snímača. Pevná doska kondenzátora je nastavitelná závitovým krúžkom, ktorý je fixovaný v izolačnej vložke ochrannou maticou. Dvojmembránový kapacitný barometer možno využil na přesné meranie zmien barometrického tlaku na staniciach hydrometeorologickej službyThe two-membrane capacitive barometer is designed for meteorological measurement. nature The barometer is that the space between polymer membranes fixed in the body and the liner is filled with an anti-diffusion fluid, wherein in one polymer membrane is a molded centering insert with a conical shape through which the thrust fits a ball that rests on a spring seat with a measuring spring, fixed in an adjustable threaded seat in the body and on the second polymer membrane a capacitive plate is glued sensor. Fixed capacitor board is adjustable by threaded ring, which it is fixed in a protective liner nut. Two-membrane capacitive barometer maybe used to accurately measure barometric changes pressure at hydrometeorological stations service

Description

Vynález sa týká dvojmembránového· kapacitnéhoi barometre určeného pro meteorologické merania.The invention relates to a double diaphragm capacity barometer for meteorological measurements.

Doteraz sa barometrický tlak meria barometrami založenými na principe spojitých nádob naplněných ortuťou, alebo barometrami s kovovými membránami, připadne barometrami, v ktorých sa využívajú piezoelektrické vlastnosti polovodičov, hlavně kysličníka křemičitého·. Nevýhodou týchto barometrov však je, že sú z híadiska najnovších požiadaviek na přesnost merania málo přesné. Přitom ortuťové barometre nevyhovujú ani medzinárodným predpisom z híadiska zdraviu škodlivých vlastností ortuti a okrem toho tieto barometre ani neumožňujú spolahlivý diaíkový přenos informácií pomocou elektrických signálov o okamžitých tlakomerných údajoch.To date, barometric pressure is measured with barometers based on the principle of continuous vessels filled with mercury or barometers with metal membranes, or barometers using piezoelectric properties of semiconductors, in particular silica. The disadvantage of these barometers, however, is that they are poorly accurate in view of the latest measurement accuracy requirements. At the same time, mercury barometers do not comply with international regulations in terms of the health-damaging properties of mercury, nor do they allow reliable remote data transmission by means of electrical signals of instantaneous pressure gauges.

Uvedené nedostatky odstraňuje dvojmembránový kapacitný barometer s polymérovými membránami a kapacitným snímačom, kde priestor medzi polymerovými membránami je vyplněný antidifúznou kvapalinou, ktorého podstata spočívá v tom, že v jednej polymérovej membráně je zalisovaná strediacia vložka s kuželovým otvorom, do ktorého zapadá přítlačná guíóčka, ktorá sa opiera o pružinové sedloi s měrnou direkčnou pružinou, upevněnou v nastaviteínom závitovom sedle zaskrutkovanom v telese a na druhej polymérovej membráně je nalepená pohyblivá doska kapacitného snímača, přitom pevná doska kondenzátora je nastavitelná závitovým krúžikom, ktorý je fixovaný v izolačnej vložke ochrannou maticou.The two-diaphragm capacitive barometer with polymeric membranes and a capacitive sensor removes these drawbacks, where the space between the polymeric membranes is filled with an anti-diffusion liquid, which consists in that a centering insert with a conical bore is pressed into one polymeric membrane. It rests on a spring seat with a specific guide spring mounted in an adjustable threaded seat screwed in the body and on the second polymer membrane is mounted a movable capacitive sensor plate, while the fixed capacitor plate is adjustable by a threaded ring fixed in the insulating insert by a protective nut.

Vynález dvojmembránového barometra umožňuje rýchlo a presne merať barometrický tlak a jeho změny v rozsahu 850 + 200 mbar s presnosťou + 0,1 mbar.The invention of a two-diaphragm barometer allows the barometric pressure to be measured quickly and precisely and changes in the range of 850 + 200 mbar with an accuracy of + 0.1 mbar.

Dvojmemhránový kapacitný barometer je v řeze nakreslený na pripojenom výkrese.The two-bar capacitive barometer is shown in section on the attached drawing.

Barometr sa skládá z dvoch polymérových membrán 2, 3, z ktorých jedna je vložená v telese 1 a druhá v kruhovej vložkeThe barometer consists of two polymer membranes 2, 3, one inserted in the body 1 and the other in a circular insert

4. Prvá polymerová membrána 2 má v střede zalisovanú kruhovú strediacu vložku 5 s kuželovitým otvorom, do ktorého zapadá přítlačná guíóčka 6, ktorá sa opiera o pružinové sedlo 7 s měrnou direkčnou pružinou 8 upevněnou v nastaviteínom závitovom sedle 9 zaskrutkovanom v telese 1. Sklenenú doštičku 10 pritláča v sedle telesa 1 závitový krúžok 11. Vákuový priestor je chráněný krúžkom 12 napíňacou skrutkou 14 pomocou tesnenia 13. Druhá polymérová membrána 3 má z jednej strany nalepenú pohybllvú došku 15 kapacitného snímača. Pevná doska kondenzátora 16 je nastavitelná prostredníctvom závitového krúžku 17, ktorý je zafixovaný v izolačnej vložke 18 ochrannou maticou 19 s otvorom. Změny kapacity kondenzátora 16 sa prenášajú cez vodivé spirály 20, 21 na kolíky 22, 23. Priestor medzi polymérovými membránami 2, 3 je vyplněný antidifúznou kvapalinou, naliatou cez otvor uzavretý skrutkou 24. Měrná a direkčná pružina 8 sa nastaví na kalibračnom přístroji tak, aby bol priehyb polymérových membrán 2, 3 v dósledku nestlačitefnosti antidifúznej kvapaliny 25 nulový. Dvojica polymérových membrán 2, 3 s antidifúznou kvapalinou 25 znemožňuje difúziu plynov, najma vzdušného kysličníka uhličitého z jednej membránovej komory do· druhej. Týmto spósobom sa predíži stálost vakua a v dósledku toho aj přesnost meracieho prístroja. Přitom sa vákuová komora odvzdušní na podtlak cca 10^-4 mm Mg. Změna barometrického* tlaku v právej membránovej komoře ovplyvňuje priehyb polymérových membrán 2, 3, čím sa mění kapacita na nelepenej doske 15 a doske kondenzátora 16. Získané změny kapacity sa po transformácii v elektrických obvodoch vyhodnocujú na čislicovoobrazovom ukazovateli.4. The first polymeric membrane 2 has a centrally pressed circular centering insert 5 with a tapered bore into which a pressure ball 6 fits, which rests on a spring seat 7 with a specific pin spring 8 fixed in an adjustable threaded seat 9 screwed into the body 1. Glass plate 10 the pressure ring 11 is pressed in the seat of the body 1. The vacuum space is protected by the ring 12 by a tensioning screw 14 by means of a seal 13. The second polymer membrane 3 has a movable thatch 15 of a capacitive sensor glued on one side. The fixed plate of the capacitor 16 is adjustable by means of a threaded ring 17, which is fixed in the insulating insert 18 by a protective nut 19 with an opening. Changes in capacitor capacity 16 are transmitted through conductive spirals 20, 21 to pins 22, 23. The space between the polymer membranes 2, 3 is filled with an anti-diffusion liquid poured through a hole closed by screw 24. The measuring and dispensing spring 8 is adjusted on the calibration apparatus so the deflection of the polymer membranes 2, 3 was zero due to the incompressibility of the anti-diffusion liquid 25. A pair of polymer membranes 2, 3 with an anti-diffusion liquid 25 prevents the diffusion of gases, in particular air carbon dioxide, from one membrane chamber to the other. In this way the stability of the vacuum and, consequently, the accuracy of the measuring instrument are prolonged. The vacuum chamber is vented to a vacuum of approx. 10 ^-4 mm Mg. The change in barometric pressure in the right diaphragm chamber affects the deflection of the polymer membranes 2, 3, thereby changing the capacity on the non-glued plate 15 and the capacitor plate 16. The transformed capacitance obtained after transformation in the electrical circuits is evaluated on a digital display.

Dvojmembránový kapacitný barometer možno využiť na přesné meranie zmien barometrického tlaku na staniciach hydrometeorologickej služby.The dual diaphragm capacitive barometer can be used to accurately measure changes in barometric pressure at hydrometeorological service stations.

Claims

A two diaphragm capacitive barometer with polymeric membranes and a capacitive sensor, wherein the space between the polymeric membranes is filled with an anti-diffusion liquid, characterized in that between the first polymeric membrane (2) with a centering insert (5) with tapered bore and spring seat (7). fixed by a specific spring (8)

BACKGROUND OF THE INVENTION In an adjustable threaded seat (9) screwed into the body (1), a pressure ball (6) is mounted on a second polymeric membrane (3), a movable capacitive sensor plate (15) is glued while the fixed capacitor plate (16) is adjustable 17), which is fixed in the insulating insert (18) by the protective nut (19).