RU2281469C1 - Pressure and force meter - Google Patents

Pressure and force meter Download PDF

Info

Publication number
RU2281469C1
RU2281469C1 RU2004133178/28A RU2004133178A RU2281469C1 RU 2281469 C1 RU2281469 C1 RU 2281469C1 RU 2004133178/28 A RU2004133178/28 A RU 2004133178/28A RU 2004133178 A RU2004133178 A RU 2004133178A RU 2281469 C1 RU2281469 C1 RU 2281469C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
membranes
receiving platform
rod
measurement
Prior art date
Application number
RU2004133178/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004133178A (en
Inventor
Марк Моисеевич Ханчин (RU)
Марк Моисеевич Ханчин
Original Assignee
Марк Моисеевич Ханчин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Марк Моисеевич Ханчин filed Critical Марк Моисеевич Ханчин
Priority to RU2004133178/28A priority Critical patent/RU2281469C1/en
Publication of RU2004133178A publication Critical patent/RU2004133178A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2281469C1 publication Critical patent/RU2281469C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement engineering.
SUBSTANCE: pressure and force meter can be used when designing pressure and force train-measuring aids and in calibration testing circuits. Meter has load-receiving platform connected with case through rod by two resilient flat-parallel membranes. Membranes have equal effective areas; strain-measuring converter. Manometer resilient member, made in form membrane or bellows, is mounted onto rod at the same axis with load-receiving platform between two resilient flat-parallel membranes. Manometer resilient member shares case with membranes and it forms two chambers for measurement of pressure at different modes. Pressure (as well as absolute and excess pressure) and force can be measured by the same device. Pressure difference and rarefaction can be measured in analog and discrete modes of measurement.
EFFECT: improved efficiency.
2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике повышенной точности и может быть использовано в поверочных комплексах с компьютерной обработкой результатов измерений давления и силы.The invention relates to measuring equipment with increased accuracy and can be used in calibration complexes with computer processing of pressure and force measurements.

Сущность изобретения состоит в том, что в измеритель давления и силы, содержащий грузоприемную платформу, связанную с корпусом через шток двумя упругими плоско-параллельными мембранами, имеющими одинаковые эффективные площади, на одной из которых размещен тензопреобразователь, на штоке на одной оси с грузоприемной платформой между двумя упругими плоско-параллельными мембранами установлен манометрический упругий элемент в виде мембраны или сильфона, связанный с ними корпусом и образующий две камеры для измерений избыточного давления и разрежения, абсолютного давления и разности давлений в аналоговом и дискретном режимах.The essence of the invention lies in the fact that in the pressure and force meter containing a load receiving platform connected to the housing through the rod by two elastic plane-parallel membranes having the same effective area, one of which is placed strain gauge, on the rod on the same axis with the load receiving platform between two elastic plane-parallel membranes mounted gauge elastic element in the form of a membrane or bellows, connected to them by a housing and forming two chambers for measuring excess pressure and rarefaction, absolute pressure and differential pressure in analog and discrete modes.

Известно устройство для взвешивания (RU 2005292 С1, 30.12.1993), содержащее основание в виде рамы со стойками и два упругих элемента выполненных в виде лент, закрепленными концами на стойках, а средней частью скрепленными с грузоприемной платформой и расположенными симметрично относительно продольной оси грузоприемной платформы.A device for weighing is known (RU 2005292 C1, 12/30/1993), containing a base in the form of a frame with racks and two elastic elements made in the form of tapes, fixed with ends on racks, and the middle part fastened with a load receiving platform and located symmetrically relative to the longitudinal axis of the load receiving platform .

Известен тензометрический датчик давления (RU 2050743 С2, 20.12.1995), содержащий корпус, в котором размещен манометрический упругий элемент с жестким центром и штоком, взаимодействующим с прямоугольной консолью, на которой закреплены тензорезисторы.Known strain gauge pressure sensor (RU 2050743 C2, 20.12.1995), comprising a housing in which there is a manometric elastic element with a rigid center and a rod interacting with a rectangular console on which strain gages are fixed.

Общим недостатком известных устройств является их ограниченное техническое применение: устройство для взвешивания может быть использовано только для измерений веса (силы), а тензометрический датчик давления предназначен только для измерений избыточного давления и разрежения в аналоговом режиме.A common disadvantage of the known devices is their limited technical application: the weighing device can only be used for measuring weight (force), and a strain gauge pressure sensor is intended only for measuring excess pressure and vacuum in analog mode.

Задачей настоящего изобретения является измерение одним устройством:An object of the present invention is to measure with one device:

- силы;- strength;

- избыточного давления и разрежения, абсолютного давления и разности давлений в аналоговом и дискретном режимах.- overpressure and rarefaction, absolute pressure and differential pressure in analog and discrete modes.

Поставленная задача решена за счет того, что в измеритель, содержащий грузоприемную платформу, связанную с корпусом через шток двумя упругими плоско-параллельными мембранами, имеющими одинаковые эффективные площади, на одной из которых размещен тензопреобразователь, на штоке на одной оси с грузоприемной платформой между двумя упругими плоско-параллельными мембранами установлен манометрический упругий элемент в виде мембраны или сильфона, связанный с ними корпусом и образующий две камеры для измерений избыточного давления и разрежения, абсолютного давления и разности давлений в аналоговом и дискретном режимах.The problem is solved due to the fact that in the meter containing the load platform, connected to the housing through the rod with two elastic plane-parallel membranes having the same effective area, one of which is placed strain transducer, on the rod on the same axis with the load platform between two elastic flat-parallel membranes mounted gauge elastic element in the form of a membrane or bellows, connected to them by a housing and forming two chambers for measuring excess pressure and rarefied I, absolute pressure and differential pressure in the analog and digital modes.

На фиг.1 и 2 представлены схемы измерителей, отличающихся между собой только манометрическими упругими элементами, применяемыми в зависимости от технико-экономических и метрологических требований на устройство.Figures 1 and 2 show diagrams of meters that differ only in gauge elastic elements used depending on the technical, economic and metrological requirements for the device.

Измеритель содержит грузоприемную платформу 1, связанную с корпусом 2 через шток 3 двумя упругими плоско-параллельными мембранами 4 и 5, имеющими одинаковые эффективные площади. На мембране 5 размещен тензопреобразоатель 6. На фиг.1 между двумя плоско-параллельными мембранами 4 и 5 на одной оси с грузоприемной платформой 1 на штоке 3 закреплен подвижный центр манометрического упругого элемента 7 в виде гофрированной или плоской мембраны. На фиг.2 манометрический упругий элемент 7 установлен в виде силъфона. Две плоско-параллельные мембраны и манометрический упругий элемент, жестко связанные по наружному диаметру с корпусом 2, образуют две измерительные камеры 8 и 9 для измерений избыточного давления и разрежения, абсолютного давления и разности давлений. Электронный блок 10 питает тензопреобразователь 6, корректирует температурную погрешность и нелинейность измерителя, вводит поправку, поддерживающую условие равенства эффективных площадей плоско-параллельных мембран 4 и 5, преобразует выходной сигнал тензопреобразователя в информативный сигнал устройства.The meter contains a load receiving platform 1, connected to the housing 2 through the rod 3 with two elastic plane-parallel membranes 4 and 5 having the same effective area. A strain gauge 6 is placed on the membrane 5. In FIG. 1, between the two plane-parallel membranes 4 and 5 on the same axis as the load platform 1, the movable center of the gauge elastic element 7 in the form of a corrugated or flat membrane is fixed on the rod 3. In Fig.2, the manometric elastic element 7 is installed in the form of a sylphon. Two plane-parallel membranes and a manometric elastic element, rigidly connected along the outer diameter with the housing 2, form two measuring chambers 8 and 9 for measuring excess pressure and rarefaction, absolute pressure and pressure difference. The electronic unit 10 feeds the strain gauge 6, corrects the temperature error and non-linearity of the meter, introduces a correction that supports the condition of equality of the effective areas of plane-parallel membranes 4 and 5, converts the output signal of the strain gauge to an informative signal of the device.

Измерение силы F, воздействующей на грузоприемную платформу 1, проводится при сообщении измерительных камер 8 и 9 с атмосферой.The force F acting on the load receiving platform 1 is measured when the measuring chambers 8 and 9 communicate with the atmosphere.

Измерение избыточного давления (Р) и разрежения (-Р), абсолютного давления и разности давлений проводится в дискретном и аналоговом режимах. На фиг.1 и 2 направление действия давления Р (-Р) указано для дискретного режима измерений. При дискретном режиме избыточное давление Р подается в камеру 8, разрежение -Р создается в камере 9. В аналоговом режиме избыточное давление Р подается в камеру 9, разрежение -Р создается в камере 8.Measurement of overpressure (P) and rarefaction (-P), absolute pressure and pressure difference is carried out in discrete and analog modes. In figures 1 and 2, the direction of pressure P (-P) is indicated for a discrete measurement mode. In the discrete mode, the excess pressure P is supplied to the chamber 8, the vacuum -P is created in the chamber 9. In the analog mode, the excess pressure P is supplied to the chamber 9, the vacuum -P is created in the chamber 8.

В дискретном режиме измерение давления Р(-Р) проводится по компенсационной схеме при значении измеряемого давления соответствующему значению весу груза, находящемуся на грузоприемной платформе, причем каждое измерение в этом режиме проводится при выходном сигнале измерителя, равном нулю, т.е. при «нулевом» положении манометрического упругого элемента 7 и двух плоско-параллельных мембран 4, 5. «Нулевое» положение манометрического упругого элемента и двух упругих плоскопараллельных мембран, изготовленных соответственно из никелевого и титанового сплавов, сохраняется при различных дискретных значениях измеряемого давления во всем диапазоне измерений, что исключает дополнительную погрешность измерителя - погрешность, свойственную упругим элементам при их перемещениях.In the discrete mode, the pressure measurement P (-P) is carried out according to the compensation scheme with the value of the measured pressure corresponding to the weight of the cargo located on the load receiving platform, and each measurement in this mode is carried out with the meter output signal equal to zero, i.e. at the “zero” position of the gauge elastic element 7 and two plane-parallel membranes 4, 5. The “zero” position of the gauge elastic element and two elastic plane-parallel membranes made of nickel and titanium alloys, respectively, is maintained at various discrete values of the measured pressure in the entire range measurements, which eliminates the additional error of the meter - the error inherent in elastic elements during their movements.

Перед началом измерений абсолютного давления в измерительных камерах 8 и 9 создается равное разрежение, обе камеры вакуумируются.Before measuring absolute pressure in the measuring chambers 8 and 9, equal vacuum is created, both chambers are evacuated.

В дискретном режиме при измерении абсолютного давления измеряемое давление Р подается в измерительную камеру 8, при этом в камере 9 поддерживается разрежение (в аналоговом режиме измерений измеряемое давление Р подается в измерительную камеру 9).In the discrete mode, when measuring absolute pressure, the measured pressure P is supplied to the measuring chamber 8, while in the chamber 9 a vacuum is maintained (in the analog mode of measurements, the measured pressure P is supplied to the measuring chamber 9).

В аналоговом режиме измерение давления Р(-Р) проводится в любой точке диапазона измерений при отсутствии воздействия силы F (груза) на грузоприемную платформу 1. Манометрический упругий элемент 7, преобразуя измеряемое давление Р(-Р) в силу F, перемещает шток 3 и две плоскопараллельные мембраны 4 и 5, вызывая изменение выходного сигнала тензопреобразователя 6. В аналоговом режиме при Р(-Р), равном атмосферному, может быть проведена калибровка крутизны выходного сигнала измерителя с помощью нормированного груза, положенного на грузоприемную платформу 1.In analogue mode, the pressure measurement P (-P) is carried out at any point in the measurement range in the absence of the force F (load) on the load receiving platform 1. The manometric elastic element 7, converting the measured pressure P (-P) to the force F, moves the rod 3 and two plane-parallel membranes 4 and 5, causing a change in the output signal of the strain gauge 6. In the analog mode with P (-P) equal to atmospheric, the slope of the meter output signal can be calibrated using a normalized load placed on the load receptor mold 1.

Источники информацииInformation sources

1. Устройство для взвешивания. Патент RU 2005292 С1, 30.12.1993.1. Weighing device. Patent RU 2005292 C1, 12.30.1993.

2. Тензометрический датчик давления. Патент RU 2050743 С2, 20.12.1995.2. Strain gauge pressure sensor. Patent RU 2050743 C2, 12.20.1995.

Claims (1)

Измеритель давления и силы, содержащий грузоприемную платформу, связанную с корпусом через шток двумя упругими плоскопараллельными мембранами, имеющими одинаковые эффективные площади, на одной из которых размещен тензопреобразователь, на штоке на одной оси с грузоприемной платформой между двумя упругими плоско-параллельными мембранами установлен манометрический упругий элемент в виде мембраны или сильфона, связанный с ними корпусом и образующий две камеры для измерений избыточного давления и разрежения, абсолютного давления и разности давлений в аналоговом и дискретном режимах.A pressure and force meter containing a load receiving platform connected to the housing through the rod by two elastic plane-parallel membranes having the same effective area, a strain gauge is placed on one of them, a manometric elastic element is installed on the rod on the same axis as the load receiving platform between two elastic plane-parallel membranes in the form of a membrane or bellows, connected to them by a housing and forming two chambers for measuring overpressure and vacuum, absolute pressure and various STI pressures in analog and digital modes.
RU2004133178/28A 2004-11-15 2004-11-15 Pressure and force meter RU2281469C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004133178/28A RU2281469C1 (en) 2004-11-15 2004-11-15 Pressure and force meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004133178/28A RU2281469C1 (en) 2004-11-15 2004-11-15 Pressure and force meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004133178A RU2004133178A (en) 2006-04-27
RU2281469C1 true RU2281469C1 (en) 2006-08-10

Family

ID=36655372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004133178/28A RU2281469C1 (en) 2004-11-15 2004-11-15 Pressure and force meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2281469C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004133178A (en) 2006-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204085667U (en) Electronic scales
JP4990360B2 (en) Top balance with corner load sensor
US9383284B2 (en) Diaphragm-type pressure gauge
US9395386B2 (en) Electronic tilt compensation for diaphragm based pressure sensors
US8701460B2 (en) Method and system to compensate for temperature and pressure in piezo resistive devices
US10101230B2 (en) Reduction of non-linearity errors in automotive pressure sensors
RU2281469C1 (en) Pressure and force meter
JPH0198934A (en) Barometer or barometric altimeter
CN110082011B (en) Multi-stage force and displacement measuring sensor
RU2477846C1 (en) Absolute pressure transducer
CN111323103A (en) Pressure sensing device for adjusting and calibrating four-corner balance, circuit and electronic weighing instrument
RU2126533C1 (en) Capacitive type pressure and differential pressure pickup
US10215617B2 (en) Analog sensor with digital compensation function
Kocas et al. An investigation of quartz type pressure transducer behavior under continuous pressure conditions and metrological characterization
CN211824650U (en) Pressure sensing device for adjusting and calibrating four-corner balance, circuit and electronic weighing instrument
Fritz Denver Instrument Company Emil Hazarian 1.1 Weighing Instruments 1-1 Denver Instrument Company 1.2 Weighing Techniques.. 1-5
JPS63282616A (en) Weigher
JPS6039521A (en) Force measuring device provided with temperature compensation
JPS6217694Y2 (en)
KR100981928B1 (en) Capacitive-hybrid pressure transmitter
EP0077329A1 (en) Pressure transducer
JPH0531729B2 (en)
JPH06102128A (en) Semiconductor composite function sensor
Dargent Digital Piston Manometers: Are they Primary or Transfer Standards?
US4928529A (en) Force multiplying membrane instrument

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 22-2006 FOR TAG: (72)

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111116