CS238418B1

CS238418B1 - Calibration instrument for membrane barometers

Info

Publication number: CS238418B1
Application number: CS834512A
Authority: CS
Inventors: Stefan Jurik
Original assignee: Stefan Jurik
Priority date: 1983-06-20
Filing date: 1983-06-20
Publication date: 1985-11-13
Also published as: CS451283A1

Abstract

Kalibračný přístroj je určený pre kalibráciu kapacitných a interferenčných barometrov. Podstata prístroja spočívá v tom, že v membránovom telese je stlačená polymerová membrána predpátou měrnou pružinou, uloženou v pružinovom sedle, ktoré sa opiera o nastavitelný válec mikrometra so stupnicou, upevnenom v stojane na základovej doske a závitový krúžok utěsněný tesniacim krúžkom pritláča dištančnú vložku na polymerová membránu a sedlo telesa, pričom vodotěsně vlisovaná rúrka v závitovom krúžku je gumenou spojovacou hadičkou spojená s rúrkou ortuťovej nádržky so skleněnou kapilárou uzatvorenou zátkou a v střede polymérovej membrány je nalepená značka na pozorovanie cez sklíčko objektívom mikroskopu. Kalibračný přístroj možno využit na staniciach hydrometeorologickej služby pri kalibraci! membránových barometrov.The calibration device is intended for the calibration of capacitive and interference barometers. The essence of the device is that in the membrane body, a polymer membrane is compressed by a pre-tensioned measuring spring, placed in a spring seat, which rests on an adjustable micrometer cylinder with a scale, mounted in a stand on the base plate, and a threaded ring sealed with a sealing ring presses the spacer against the polymer membrane and the body seat, while the watertightly pressed tube in the threaded ring is connected by a rubber connecting tube to the tube of the mercury tank with a glass capillary closed by a stopper, and a mark is glued in the center of the polymer membrane for observation through a glass slide with a microscope objective. The calibration device can be used at hydrometeorological service stations for the calibration of membrane barometers.

Description

Vynález sa týká kalibračného prístroja na membránové barometre, pre presnú kalibráciu kapacitných a interferenčných barometrov a polymérovou membránou a dvoma protisměrně posobiacimi predpatými měrnými pružinami.The invention relates to a calibration device on a membrane barometer, for the accurate calibration of capacitive and interference barometers and a polymer membrane and two counter-shifting pre-stressed measuring springs.

Doteraz uplatňované metódy kalibrácie staničných barometrov sú založené na principe rotačného piestu. Nevýhodou přitom však je, že tieto vysokopresné kalibračně přístroje sú vlastníctvom špičkových meteorologických pracovísk a nie sú dostupné priemerne vystrojeným laboratóriam, v ktorých sa konštruujú, vyvíjajú a realizujú barometrické přístroje nových typov.The methods of calibration of stationary barometers used so far are based on the rotary piston principle. The disadvantage, however, is that these high-precision calibration devices are owned by state-of-the-art meteorological workplaces and are not available to average-equipped laboratories in which new types of barometric instruments are designed, developed and implemented.

Uvedené nedostatky odstraňuje kalibračný přístroj pře membránové barometre s polymérovou membránou a predpátou pružinou v pružinovom sedle v telese podl'a vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že v membránovom telese je stlačená polymerová membrána predpátou měrnou pružinou, uloženou v pružinovom sedle, ktoré sa opiera o nastavitelný válec mikrometra so stupnicou, upevněnou v stojane na základovej doske a závitový krúžok utěsněný tesniacim krúžkom pritláča dištančnú vložku na polymerová membránu a sedlo telesa, pričom vodotěsně vlisovaná rúrka v závitovom krúžku je gumenou spojovacou hadičkou spojená s rúrkou ortuťovej nádržky so skleněnou kapilárou uzatvorenou zátkou a v střede polymérovej membrány je nalepená značka na pozorovanie cez sklíčko objektívorn mikroskopu.The above mentioned drawbacks are eliminated by a calibration device over diaphragm barometers with a polymer diaphragm and a spring biased in a spring seat in the body according to the invention, which is characterized in that in the diaphragm body the compressed polymer membrane is biased by a spring. o Adjustable micrometer cylinder with scale, mounted on a base plate, and a threaded ring sealed with a sealing ring presses the spacer on the polymer membrane and the body seat, the waterproof crimped tube in the threaded ring is a rubber connection hose connected to the mercury tube and in the center of the polymer membrane, a marker is attached for observation through a glass microscope objective.

Vynález kalibračného prístroja pre membránové barometre umožňuje spolahlivé a přesné nastavenie vyžadovaných parametrov barometrov, overenie a kontrolu správnej činnosti membránových barometrov s dvojicou protisměrně posobiacich predpátých měrných pružin. Zabezpečuje vysokú přesnost nastavenia barometrického tlaku s presnosťou + 0,1 mbar pri referenčnej tlakovej hladině cca 850 mbar. Okrem toho možno kalibračným prístrojom presne určit teplotnú závislost', citlivost, stupeň nelinearity a hysterézie.The invention of a calibration device for diaphragm barometers enables reliable and accurate adjustment of the required barometer parameters, verification and control of the correct operation of diaphragm barometers with a pair of counter-actuating pre-tensioning springs. It ensures high barometric pressure adjustment accuracy with an accuracy of + 0.1 mbar at a reference pressure level of approx. 850 mbar. In addition, temperature dependence, sensitivity, degree of non-linearity and hysteresis can be accurately determined with a calibration device.

Kalibračný přístroj pre membránové barometre je schematicky znázorněný na pripojenom výkrese.A calibration device for diaphragm barometers is shown schematically in the attached drawing.

V telese 1 kontrolovaného barometra je upevněná polymérová membrána 2, vyhotovená zo silikonového kaučuku a predpátá měrná pružina 3, ktorá sa opiera o nastavitelné pružinové sedlo 4 vsuvne uložené v právej časti telesa 1. Pružinové sedlo 4 sa opiera o válec mikrometra 5 so stupnicou 6, ktorý je upevněný v stojane 7 a priskrutkovaný na základová došku 8. Mikrometer S sa fixuje zaisťovacou skrutkou 9. Nosný stojan 10 membránového telesa 1 je priskrutkovaný na základová došku 8. Závitový krúžok 11 pritláča dištančnú vložku 12 na polymérová membránu 2 a na sedlo telesa 1 a utěsněný je tesniacim krúžkóm 13. Rúrky 14, 15 sú vodotěsně vlisované do závitového krúžku 11 a ortuťovej nádržky 16. Rúrky 14, 15 sú spojené gumenou spojovacou hadičkou 17. Ortutová nádržka 16 je v spodnej časti naplněná ortuťou 18, naliatou cez sklenenú kapiláru 19 utesnenú voči atmosféře gumenou zátkou 20, pritláčanou dutou maticou 21, pričom tlak, t. j. výška ortuťového stípca v kapiláře sa odčítá na stupnici 22. Objektívorn 24 meracieho mikroskopu sa cez sklíčko 25 pozoruje hrot značky 23 nalepenej v střede polymérovej membrány 2. Kalibračně zariadenie je uložené na stole 26.In the body 1 of the controlled barometer there is a fixed polymeric membrane 2 made of silicone rubber and a prestressed measuring spring 3, which is supported by an adjustable spring seat 4 slidably mounted in the right part of the body 1. The spring seat 4 bears on the micrometer cylinder 5 with scale 6. The micrometer S is fixed with a locking screw 9. The support stand 10 of the diaphragm body 1 is screwed onto the foundation thatch 8. The threaded ring 11 presses the spacer 12 on the polymer diaphragm 2 and on the body seat 1. and is sealed with a sealing ring 13. The tubes 14, 15 are waterproof pressed into the threaded ring 11 and the mercury reservoir 16. The tubes 14, 15 are connected by a rubber connecting hose 17. The mercury reservoir 16 is filled at the bottom with mercury 18 poured through a glass capillary 19 sealed to the atmosphere with a rubber stopper 20, pressed against a hollow mat 21, wherein the pressure, t. j. the height of the mercury column in the capillary tube is read on a scale 22. Through the lens 25 of the measuring microscope, the tip of the mark 23 adhered to the center of the polymer membrane 2 is observed.

Pri kalibrácii barometrov sa polymérová membrána 2 pritláča na sedlo membránového telesa 1 pomocou dištančnej vložky 12 a závitového krúžku 11. Na začiatku kalibrácie je membrána 2 přehnutá v střede o Ay — 0 a napatie v mernej pružině 3 je Δρ = 0. Ortutová nádržka 16 má v hornej časti tesniacu gumenú zátku 20, cez ktorú je vyvedená skleněná kapilára 19 naplněná ortutou 18. Dokonalé utesnenie sa dosiahne pritiahnutím prítlačnej matice 21. Část nádržky 16 nad ortuťou 18 je naplněná vodou 28, aby nedošlo k styku ortuti s kovovými časťami membránového barometra. Změna výšky hladiny ortuti 18, ktorá sa odčítá na stupnici 22 začne tlačit na polymerová membránu 2 a mernú pružinu 3, čím sa zistí statická charakteristika Δρ = f (Δγ). Měrná pružina 3 a polymérová membrána 2 sa potom nastavia tak, aby pri výchylke středu polymérovej membrány 2 o cca 1,2 mm bola výška ortuťového stípca cca 850 mbar. Pri kalibrácii sa kontroluje hrot značky 23, nalepenej v střede polymérovej membrány 2 cez objektiv 24 a sklíčko 25 tak, aby pri změnách výšky ortuťového stípca v sklenenej kapiláře 19 bol neustále vo východiskovej polohe. Pri změnách tlaku Δρ # 0 sa to dosiahne stlačením polymérovej membrány 2 a mernej pružiny 3 pomocou mikrometra 5 cez pružinové sedlo 4. Výchylky Ay 0 sa určujú zo stupnice 6 mikrometra 5. Po znížení ortuťového stípca, t. j. pri hodnotě Δρ = 0 měrná pružina 3 a polymérová membrána 2 sa vychýlia doíava o hodnotu Δγ # 0. Po evakuácii vzduchu cez pravý zadný otvor v membránovom telese 1 a gumenú vákuovotesnú zátku 20 sa polymérová membrána 2 a měrná pružina 3 vrátí do póvodnej polohy, takže priehyb polymérovej membrány 2 je Δγ — 0 a predpatie v mernej pružině 3 odpovedá referenčnému tlaku cca 850 mbar. Podlá zistenej statickéj charakteristiky Δρ = f (Ayj sa dimenzuje měrná pružina 3. Přitom změny barometrického tlaku neovplyvňujú merané hodnoty, pretože výsledné tlakové změny na polymérová membránu 2 sa nazvájom eliminujú.When calibrating the barometers, the polymer membrane 2 is pressed against the seat of the membrane body 1 by means of a spacer 12 and a threaded ring 11. At the beginning of the calibration, the membrane 2 is folded in the center by Ay - 0 and the tension in the spring 3 is Δρ = 0. at the top of the sealing rubber plug 20 through which the glass capillary 19 filled with mercury 18 is led. A perfect seal is achieved by tightening the clamping nut 21. A portion of the reservoir 16 above the mercury 18 is filled with water 28 to prevent mercury from contacting the metal parts of the membrane barometer. The change in the level of mercury 18, which is read on the scale 22, starts to press on the polymer membrane 2 and the measuring spring 3, thus determining the static characteristic Δρ = f (Δγ). The metering spring 3 and the polymer membrane 2 are then adjusted so that the mercury column height is about 850 mbar at a center of the polymer membrane 2 of about 1.2 mm. During calibration, the tip of the mark 23, glued in the center of the polymer membrane 2, is checked through the lens 24 and the slide 25 so that it is constantly in the starting position when the mercury column height in the glass capillary 19 changes. For pressure variations Δρ # 0, this is achieved by compressing the polymer membrane 2 and the measuring spring 3 by means of a micrometer 5 over the spring seat 4. The displacements Ay 0 are determined from a scale of 6 micrometer 5. After the mercury column has decreased, t. j. at Δρ = 0, the specific spring 3 and the polymer membrane 2 deviate to the left by Δγ # 0. After air evacuation through the right rear opening in the diaphragm body 1 and the rubber vacuum seal 20, the polymer membrane 2 and the specific spring 3 return to their original position. so that the deflection of the polymer membrane 2 is Δγ - 0 and the bias in the measuring spring 3 corresponds to a reference pressure of about 850 mbar. According to the determined static characteristic Δρ = f (Ayj dimensional spring 3 is dimensioned) The changes in barometric pressure do not affect the measured values, because the resulting pressure changes on the polymer membrane 2 are eliminated with each other.

Kalibračný přístroj pre membránové barometre možno využit na kalibráciu kapacitných a interferenčných barometrov na staniciach hydrometeorologickej služby.Calibration instrument for membrane barometers can be used for calibration of capacitive and interference barometers at hydrometeorological service stations.

Claims

2 3 8 41 8 ARTICLE Calibration apparatus for diaphragm meters in which a diaphragm telescoping polymer membrane is a preloaded spring seated in a spring seat characterized in that the spring seat (4) is seated in the body seat (1) by an adjustable roller. a micrometer (5) with a descent (6) mounted in a stand (7) on the base plate (8) and a sealing ring (12) between the threaded ring (11) sealed by the sealing ring (13) of the invention and the polymer membrane (2). ), wherein the watertight tube (14) in the threaded ring (11) is a rubber connecting tube (17) connected to the tube (15) of the mercury container (16) with the glass capillary (19) and capped (20); a mark (23) for observation through the lens (25) of the microscope lens (24) is glued to the center of the polymer membrane (2). 1 sheet of drawings