Wynalazek dotyczy przyrzadu do wskazywa¬ nia zmian cisnienia. Przyrzad ten jest zaopatrzo¬ ny w kondensator, którego pojemnosc zmienia sie wraz ze zmiana cisnienia. Kondensator posiada • elektrode membranowa, uginajaca, sie pod dzia¬ laniem cisnienia, oraz przeciwelektrode. Przyrzad wedlug wynalazku daje sie stosowac szczególnie korzystnie do sporzadzania wykresów indykato¬ rowych silników spalinowych. ¦ ' • Jak wiadomo w celu unikniecia zmian pojem¬ nosci zaleznie od zmian temperatury *w tego ro¬ dzaju przyrzadach dobiera sie odpowiednio wy¬ miary i liniowy wspólczynnik rozszerzalnosci czesci, wyznaczajacych odstep elektrod kondensa¬ tora.Okazalo sie, ze tego rodzaju przyrzady wskaz¬ nikowe musza byc w celu unikniecia znaczniej¬ szych bledów pomiarowych cechowane przy tej temperaturze, jaka przyrzad bedzie mial podczas pracy. Przy zmianie temperatury pracy nalezy zmienic cechowanie. Dlatego tez, pomimo przed¬ siewzietych srodków ostroznosci nie mozna uzy¬ skac^ wystarczajacej dla praktycznych celów nie¬ zaleznosci pomiarów od temperatury.Celem wynalazku jest usuniecie tej wady.Zgodnie z wynalazkiem przyrzad jest zbudo¬ wany tak ze odstep elektrod kondensatora wskaz¬ nikowego jest zalezny w ten sposób od tempera¬ tury, ze wzgledna zmiana pojemnosci jest nieza¬ lezna od zmiany wraz z temperatura wspólczyn¬ nika sprezystosci materialu membrany, uginaja¬ cej sie pod dzialaniem cisnienia.Wynalazek oparty jest na zrozumieniu tego, ze zaleznosc pomiaru od temperatury nalezy przy¬ pisac dzialaniu dwu róznych wplywów tempera¬ tury, to jest z jednej strony zmianie odstepu elektrod kondensatorowych wskutek liniowej roz¬ szerzalnosci czesci wyznaczajacych odstep elek¬ trod, z drugiej strony zmianie przegiecia membra¬ ny, spowodowanego dzialaniem zewnetrznego cis¬ nienia, wsluitek zaleznosci wspólczynnika sprezy¬ stosci materialu membrany od temperatury.Wplyw pierwszego czynnika na pojemnosc kondensatora wskaznikowego jest niezalezny od cisnienia dzialajacego na przyrzad, wplyw jednak ostatnio wspomnianego czynnika zalezy oa cisnie¬ nia, albo,wiem przy braku cisnienia zewnetrznego1 nie wystepuje przegiecie membrany, a tym samym i zmiana przegiecia.Poniewaz ma sie do czynienia z jednej strony z bezposrednim wplywem temperatury, z drugiej zas strony z wplywem temperatury w za¬ leznosci od cisnienia, nie mozna uzyskac praw¬ dziwej niezaleznosci wskazan przyrzadu od tem¬ peratury przy zastosowaniu t tylko jednego srod¬ ka wyrównawczego, zaleznego od temperatury, stosowanego np. w znanych wskaznikach.Wedlug wynalazku wyrównuje sie wspomnia¬ ny, zalezny od cisnienia, wplyw temperatury na wzgledne zmiany pojemnosci. Wystepujaca wtedy na ogól silnie ujemna zaleznosc pojemnosci kon¬ densatora wskaznikowego od temperatury, to jest zaleznosc przy której pojemnosc kondensatora ma¬ leje przy wzroscie temperatury i na która nie wplywa cisnienie dzialajace, moze byc w dalszym ciagu zrównowazona za pomoca zaleznej od tem¬ peratury impedancji wyrównawczej, w szczegól¬ nosci za pomoca kondensatora, którego pojem¬ nosc zalezy od temperatury i który podlega dzia¬ laniu tej samej temperatury otoczenia co kon¬ densator wskaznikowy. Przy takim wykonaniu unika sie szkodliwego wplywu temperatury na pomiar.Potrzebny do tego kondensator wyrównawczy najlepiej jest umiescic w bezposredniej bliskosci kondensatora wskaznikowego.Kondensator wskaznikowy jest- polaczony z kondensatorem wyrównawczym w uklad mostko¬ wy, •w którym, jak to juz jest znane, kondensa¬ tor wskaznikowy jest wlaczony w jedno z ramion mostku, a wiec przy zmianach cisnienia powodu- je modulacje napiecia wysokiej czestotliwosci do¬ prowadzonego do mostku, przy czym kondensator wyrównawczy tworzy drugie ramie mostku, któ¬ re lezy pomiedzy punktami jego zasilania. Kon¬ densator wyrównawczy wykazuje przy tym tego rodzaju ujemna zaleznosc od temperatury, ze stosunek pojemnosci kondensatora wskaznikowe¬ go i kondensatora wyrównawczego przy danym zakresie temperatur i przy dowolnym zewnetrz¬ nym cisnieniu jest niezalezny od temperatury otoczenia.W, tych warunkach mozna dokonac statycz¬ nego cechowania przyrzadu przy dowolnej tem¬ peraturze, np. temperaturze pokojowej. Pomiary wykonane z silnikiem spalinowym w ruchu nie wymagaja wprowadzania poprawki temperatu¬ rowej.Fig. 1 rysunku przedstawia przyrzad wedlug wynalazku, a fig. 2 — uklad polaczen takiego przyrzadu.Przyrzad, przedstawiony na fig. 1, posiada cylindryczna oprawke 1, zaopatrzona w zewnetrz¬ ny gwint srubowy 2, za pomoca którego oprawka moze byc umocowana w otworze scianki cylindra badanego silnika spalinowego, przy czym miedzy oprawka a scianka cylindra znajduje sie uszczel¬ ka 3. W oprawie znajduje sie tuleja membrano¬ wa h osadzona luzno. Dno tulei tworzy elektrode membranowa 5 kondensatora wskaznikowego.Tuleja membranowa jest polaczona przez spawa¬ nie z tuleja zamocowujaca 6, wkrecona w rurowe przedluzenie oprawki 1.W srodku tulei membranowej U umieszczony jest walec porcelanowy 8, którego koniec lezacy naprzeciw elektrody membranowej 5 podtrzymu¬ je przeciwelektrode 9 kondensatora wskaznikowe¬ go. Walec porcelanowy 8 jest dociskany za pomo¬ ca napietej sprezyny 10 do wystajacej krawedzi metalowej tulejki 11, lezacej wewnatrz _tulei membranowej A. Tulejka 11 razem z okladka me¬ talowa 12, umieszczona na walcu porcelanowym, tworza kondensator. Kondensator ten wykazuje ze wzgledu na róznice pomiedzy liniowymi wspól¬ czynnikami rozszerzalnosci tulejki kondensatoro¬ wej 11, tulejki U i walca porcelanowego 8 duzy Ujemny wspólczynnik temperaturowy i moze byc zastosowany jako kondensator wyrównawczy, jak objasniono w dalszym ciagu opisu.Jak juz wspomniano, zaleznosc wskazan przy¬ rzadu od temperatury polega na dwóch czynni¬ kach, to jest z jednej strony na liniowej rozsze¬ rzalnosci czesci wyznaczajacych odstep elektrod 5 i 9, z drugiej zas strony na zaleznosci od tem¬ peratury wspólczynnika. sprezystosci E materia¬ lu membranowego.Pierwszy ze wspomnianych czynników powo¬ duje zmiane odstepu d elektrod 5 i 9. Odstep ten jest zalezny od dlugosci /2 dolnej czesci walca porcelanowego, od wymiarów w kierunku osio¬ wym pogrubionego brzegu dna tulei membrano¬ wej U oraz od wymiarów w kierunku osiowym wystajacej czesci tulejki kondensatorowej 11. przy czym dwa ostatnie wymiary posiadaja dlu¬ gosc lu stosunku do l\ i 12 mozna zaleznosc d od tempe- Poniewaz odstep elektrod d jest niewielki w ratury wyrazic wzorem V d20 w którym d- oznacza odstep elektrod przy tem¬ peraturze pokojowej 20° C, t — odchylke od tem¬ peratury pokojowej, d^ — odstep elektrod przy temperaturze (20 + t)» C t a — wypadkowy li¬ niowy wspólczynnik rozszerzalnosci czesci wy¬ znaczajacych odstep elektrod kondensatorowych, uwzgledniajacy rózna rozszerzalnosc porcelany,.metalu tulejki membranowej U i tulejki konden¬ satorowej 11, np. zelaza. W tym przypadku a wynosi okolo 5,5 x 10—6 Drugi czynnik, to jest zaleznosc wspólczyn¬ nika sprezystosci E materialu membranowego od temperatury, wyznaczono doswiadczalnie. Zalez¬ nosc te okresla wzór Et = E20. (L-P*) w którym E20 = E przy temperaturze pokojo¬ wej t = odchylka od temperatury pokojowej P =: wspólczynnik temperaturowy, np. . 280 x 10-6 Jezeli wskutek zewnetrznego nadcisnienia p ugiecie membrany przy temperaturze pokojowej wynosi A ^20 niozna przedstawic zmienione, wskutek zmiany E, ugiecie membrany w tempe¬ raturze (20 + t)o C przyblizonym wzorem: A dt =¦ A d2Q / 1 + M) Wzgledna zmiana pojemnosci A_C_ • C (2) kon¬ densatora wskaznikowego przy temperaturze po¬ kojowej wywolana cisnieniem p jest, jezeli ugie¬ cie membrany jest niewielkie w stosunku do od¬ stepu elektrod cZ20 prawie proporcjonalna do sto¬ sunkowej zmiany odstepu elektrod, co ujete jest AC 20 A d. ca 20 (3) "20 d2Q + Ad2Q a20 1 + Ad 20 Przy temperaturze, odbiegajacej o t» C od temperatury pokojowej, wzgledna zmiana pojem¬ nosci bedzie wynosila •AC Ad 1 (4) dt +Adt ,_rA'dt Przez podstawienie wartosci d,. i A d , z r5w_ nan (1) i (2) do równania (4) mozna je prze¬ ksztalcic, jak nastepuje: AC, <5) d2o( l + ^ t ) "20 1+Ad20 (l + M) Z równan (3) i (5) wynika, ze wzgledna zmia¬ na pojemnosci staje sie niezalezna od temperatu¬ ry, gdy 1,« (6) d20 to jest gdy a-Jj = P, d2Q czyli A 1¦ = pd (7 Przy spelnianiu tego warunku wplyw zalez¬ nosci od temperatury wspólczynnika sprezystosci membrany na wzgledna zmiane pojemnosci jest wyrównany zaleznoscia od temperatury odstepu elektrod., Z równania (7) wynika, ze po obraniu odste¬ pu elektrod d oraz obraniu materialów do wy¬ konania czesci wyznaczajacych odstep elektrod, wskutek czego wyznaczone zostaly stale a i wspomniane wyrównanie moze byc dokonane tyl¬ ko przez dobór wymiaru l ('oczywiscie odpowied¬ nio do wymiaru l ). Jezeli na przyklad d : 0,01 cm, a stale a i p maja wyzej wspomniane warto¬ sci, to I mozna okreslic z .zaleznosci: Jl= 260 . 10-6 M 0,01 5,5 - 10-6 = ca 0,5 cm Wprawdzie wzgledna zmiana pojemnosci jest juz niezalezna od temperatury, jednak sama po¬ jemnosc Co kondensatora wskaznikowego jest od niej zalezna, poniewaz odstep elektrod d zalezy od temperatury, jak to wynika z równania (1) PO podstawieniu w nim wartosci d20 uzyskanej z równania (7) to,jest dt = d,o (1 + p t) (8) Wystepujaca silnie ujemna zaleznosc pojem¬ nosci Co kondensatora wskaznikowego od tempe¬ ratury moze byc zrównowazona w prosty spo¬ sób, jezeli jak przedstawiono # na fig. 2 konden¬ sator wskaznikowy o pojemnosci Co wlaczy sie w uklad mostkowy 13, powoduje to przy zmianach cisnienia modulowanie doprowadzanego napiecia 1U wysokiej czestotliwosci, przy czym stosuje sie impedancje wyrównawcza, w szczególnosci kon¬ densator o pojemnosci Cg, umieszczony w bezpo¬ srednim sasiedztwie kondensatora, wskaznikowego i polaczony z nim szeregowo tak, ze razem two¬ rza ramiona mostka lezace' pomiedzy punktami zasilania. Kondensator wyrównawczy wykazuje tego rodzaju ujemna zaleznosc od temperatury, ze stosunek pojemnosci Co kondensatora wskaz¬ nikowego i pojemnosci Cc kondensatora wyrów¬ nawczego w danym zakresie temperatury przy dowolnym zewnetrznym cisnieniu jest niezalezny od temperatury otoczenia przyrzadu.Modulowane napiecie wysokiej czestotliwosci, pobrane z przekatni ukladu mostkowego steruje w znany sposób po wzmocnieniu i wyprostowa¬ niu lampe katodowa 18. — 3 —Okazalo sie, ze pomiary uzyskane za pomoca przyrzadu wedlug wynalazku sa w zakresie tem¬ peratur od 20° C do 500 niezalezne od temperatury. Osiaga sie wiec te wazna korzysc, ze cechowanie przyrzadu mozna przeprowadzac przy temperaturze pokojowej. PL