RU2023242C1

RU2023242C1 - Pressure meter

Info

Publication number: RU2023242C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Семенюк; Евгений Константинович Морозовский; Андрей Юрьевич Хусаинов; Анатолий Иванович Кравченко
Original assignee: Владимир Федорович Семенюк; Евгений Константинович Морозовский; Андрей Юрьевич Хусаинов
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1991-04-17
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: adjustment spacer 8 is placed between two parts 4,7 of body which houses two identical bellows 1,2 mounted uniaxially and coupled with one end to intermediate plate 3. Rod 6 is anchored on plate and is linked to movement converter. Value of preliminary squeezing of bellows 1,2 is found from relation Q=(1,1...1,3)P_m·F_eff, where P_m is maximum value of measured pressure; F_eff is effective area of bellows. EFFECT: expanded operational capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения с высокой точностью давлений. The invention relates to measuring technique and can be used to measure pressure with high accuracy.

Известен датчик соотношения абсолютных давлений, представляющий собой систему сильфонов, соединенную с компенсационной рычажной системой, передающей усилия на тензометрический преобразователь. Недостатками данной конструкции являются сложность, большие габариты, низкая точность измерений [1]. A known absolute pressure ratio sensor, which is a bellows system connected to a compensation lever system, which transmits forces to a strain gauge transducer. The disadvantages of this design are complexity, large dimensions, low measurement accuracy [1].

Известен дифференциальный датчик давления, содержащий расположенный в корпусе разделительный упругий элемент и соединенный с ним шток, второй конец которого связан с преобразователем перемещения в электрический сигнал, причем входные отверстия вдоль оси штока снабжены сильфонами, закрепленными одними концами на стенках корпуса, а другими на упругом чувствительном элементе. Недостатком данной конструкции является низкая точность измерений [2]. A differential pressure sensor is known that comprises a separating elastic element located in the housing and a rod connected to it, the second end of which is connected to a displacement transducer into an electrical signal, and the inlet openings along the axis of the rod are provided with bellows fixed at one end to the housing walls and the other to an elastic sensitive element. The disadvantage of this design is the low accuracy of the measurements [2].

Целью изобретения является повышение точности измерений. Эта цель достигается тем, что измеритель давления, содержащий корпус с подводящим штуцером, состоящий из двух частей, связанных между собой винтами, установленные в нем два идентичных сильфона, размещенные соосно с двух сторон от промежуточной пластины и связанные с ней первым концом, при этом второй конец каждого сильфона закреплен на соответствующей части корпуса, и преобразователь перемещения, соединенный с промежуточной пластиной посредством штока, расположенного в первом сильфоне, снабжен регулировочной прокладкой, размещенной между частями корпуса, при этом полость подводящего штуцера сообщена с полостью второго сильфона, а величина предварительного осевого сжатия сильфонов определяется из следующего соотношения
Q = (1,1. . . 1-3)Р_mF_эф , где Р_m - максимальная величина измеряемого давления,
F_эф - эффективная площадь сильфона.The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements. This goal is achieved by the fact that the pressure gauge, comprising a housing with a supply fitting, consisting of two parts interconnected by screws, two identical bellows installed in it, placed coaxially on both sides of the intermediate plate and connected with it by the first end, while the second the end of each bellows is fixed to the corresponding part of the housing, and the displacement transducer connected to the intermediate plate by means of a rod located in the first bellows is equipped with an adjusting gasket placed I am waiting for parts of the housing, while the cavity of the inlet fitting is in communication with the cavity of the second bellows, and the value of the preliminary axial compression of the bellows is determined from the following relation
Q = (1,1... 1-3) P _m F _ef , where P _m - the maximum value of the measured pressure,
F _eff is the effective area of the bellows.

На чертеже изображена конструкция устройства для измерения давления. The drawing shows the design of a device for measuring pressure.

Устройство состоит из сильфона 1 и 2, расположенных соосно вдоль устройства и герметично сопряженных с промежуточной пластиной 3, расположенной между ними. При этом сильфон 1 сопряжен с первой частью 4 корпуса, на которой расположен датчик перемещений 5, связанный с промежуточной пластиной штоком 6, расположенным внутри сильфона 1. Сильфон 2 герметично связан со второй частью 7 корпуса, снабженной подводящим штуцером. Части корпуса соединены между собой через регулировочные прокладки 8 при помощи винтов 9. The device consists of a bellows 1 and 2 located coaxially along the device and hermetically mated with an intermediate plate 3 located between them. In this case, the bellows 1 is paired with the first part 4 of the housing, on which the displacement sensor 5 is located, connected to the intermediate plate by a rod 6 located inside the bellows 1. The bellows 2 is hermetically connected to the second part 7 of the housing, equipped with a supply fitting. Parts of the housing are interconnected through shims 8 using screws 9.

Собирается и работает датчик следующим образом. Сильфон 1 и 2 вместе со штоком 6 располагаются на промежуточной пластине 3. Затем сильфон 1 соединяется с частью 4 корпуса, а шток 6 - с датчиком перемещения 5, расположенным на части 4 корпуса. Сильфон 2 сопрягается с частью 7 корпуса, при этом между частями 4 и 7 корпуса образуется зазор, выбираемый винтами 9. The sensor is assembled and operates as follows. The bellows 1 and 2 together with the stem 6 are located on the intermediate plate 3. Then the bellows 1 is connected to the housing part 4, and the stem 6 is connected to the displacement sensor 5 located on the housing part 4. The bellows 2 is mated with part 7 of the housing, while between the parts 4 and 7 of the housing a gap is formed, selected by screws 9.

Величина этого зазора, определяющего силу предварительного осевого сжатия сильфонов, регулируется толщиной регулировочных прокладок 8. The size of this gap, which determines the force of the preliminary axial compression of the bellows, is regulated by the thickness of the shims 8.

При подаче измеряемого давления во внутреннюю полость сильфона 2 промежуточная пластина 3 перемещается вверх, причем величина этого перемещения, пропорциональная измеряемому давлению, регистрируется датчиком 5. При этом предварительно сжатый сильфон 1 дополнительно сжимается под действием давления, действующего на пластину со стороны жидкости, а сильфон 2 растягивается этой же силой. Предварительное осевое сжатие сильфонов с усилием, составляющим не менее половины усилия, обусловленного действием номинального давления на пластину, обеспечивает неизменность знака напряжений в их сечениях. Высокая линейность характеристики датчика обеспечивается тем, что нелинейности его упругих элементов - сильфонов суммируются с разными знаками при одинаковой абсолютной величине, обусловленной идентичностью сильфонов. When applying the measured pressure to the internal cavity of the bellows 2, the intermediate plate 3 moves upward, and the magnitude of this movement, proportional to the measured pressure, is detected by the sensor 5. In this case, the pre-compressed bellows 1 is additionally compressed by the pressure acting on the plate from the liquid side, and the bellows 2 stretched by the same force. Preliminary axial compression of the bellows with a force of at least half the force due to the action of the nominal pressure on the plate ensures that the stress sign in their sections does not change. The high linearity of the characteristics of the sensor is ensured by the fact that the nonlinearities of its elastic elements - bellows - are summed with different signs for the same absolute value, due to the identity of the bellows.

Claims

PRESSURE METER, comprising a housing with a supply fitting, consisting of two parts interconnected by screws, two identical bellows installed in it, placed coaxially on both sides of the intermediate plate and connected with its first ends, while the second end of each bellows is fixed to the corresponding parts of the housing, and a displacement transducer connected to the intermediate plate by means of a rod located in the first bellows, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurement, it is equipped with an adjustment a spacer gasket placed between the parts of the housing, while the cavity of the inlet fitting is in communication with the cavity of the second bellows, and the value of Q of the preliminary axial compression of the bellows is determined from the following ratio:
Q = (1.1 ... 1.3) P _m · F _eff ,
where P _m is the maximum value of the measured pressure;
F _eff is the effective area of the bellows.