SU705290A1

SU705290A1 - Liquid barometer

Info

Publication number: SU705290A1
Application number: SU772467716A
Authority: SU
Inventors: Вилен Ефимович Карпуша
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Главная Геофизическая Обсерватория Им. А.И.Воейкова
Priority date: 1977-03-22
Filing date: 1977-03-22
Publication date: 1979-12-25

Description

Изобретение относитс к области конт рольно-измерительной техники, в частнос ти, к приборам дл измерени атмосферного давлени . Известны жидкостные барометры, содержащие жестко св занные вакуумированную измерительную трубку и чашку, залолненные ртутью 1 . Недостатком указанных жидкостных барометров вл етс их невысока точность , так как барометрам данного типа свойственна дополнительна погрешность, возникающа из-за изменени урЬййй жи кости в чашке при изменении атмосферного давлени . Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс жидкостаый барометр, содержащий вакуумированную измерительную трубку, чащку, устройство изменени уровн жидкости и нуль-индикатор 2. Компенсаци изменени уровн жидкости в чашке происходит за счет изменени объема жидкост Недостатками указанного жидкостоого барометра вл ютс наличие вредаой дл здоровь человека ртути, а также невысока точность ввиду малой чувствительности . При замене ртути щзутими более легкими жидкост ии габариты барометров значительно увеличиваютс . Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и точности измерени без увеличени габаритов прибора. Это достигаетс тем, что предлагаемый жидкостный барометр, содержащий вакуумированную измерительную трубку, чашку, устройство дл изменени уровн жидкости и нульниндйкатор, снабжен силокомпенсатором , св занным с нуль-индикатором и чашкой, имеющей йодвижную стенку и герметично соединенной с вакуумированной измерительной трубкой, и вьшолненным в виде сильфонного поршн устройством изменени уровн жидкости . Такое вьтолнение жидкостного барометра позволит компенсировать основ- ную часть атмосфё1рй;а1гбЖЙШНИГ е помощью силокомпенсатора и измерить раз ностьШжду этим значением и те1о1 щим значением атмосферного дайлёййй, довательно, примен ть более легкие (чем ртуть) жидкости, что приводит к повыше нию чувс таи тельн ости и точ носта без увеличени габари.тов баромётрй; На фиг. 1 изображена схема описываемого барометра; на фиг. 2 - схема барометра с силокомпенсатором, выпол- ненным в виде сильфонного поршн Берометр содержит сильфон 1, вакуум розанную измерительную трубку 2, шкалу 3. Сильфон 1 и вакуумированна измерительна трубка 2 заполнены жидкос тъю . :- ;--:-- --: --:-.: --;-;--: -- й- К подвижному центру сильфона 1 приложено усилие силокомпенсатора 4, а нулевое положение сильфона определ ет С с помощью нуль-индикатора 5. .а. , Вакуумированна измерительна трубка 2, и остальные элементы барометра установлены; на несущей плате б баромет ра. С измерительной вакууМированной .трубкой 2 соединена внутренн полость сильфона 7. Подвижный центр сильфона 7 Св зан с ходовым винтом 8, возвра1 но- оступательное движение которого обеспечиваетс гайкой 9 с приводом 10, Работает барометр следующим образом . При некоторомначальном атмосферном давлении РО соблюдаетс ззавновесие: сила, развиваема Действием атмосферного давлени на сильфон 1, и усилие силокомпенсатора 4 равны. - При изменении атмосферНоШШвлени измен етс си:ла, развиваема сильфоном на. . Д-Р .-.-----:,. гДе Здфф - эффективна площаДь сильфона - изменение атмосф й№8 йавлёнйй , относительно, начального значени р ----- Изменение этой силы компенсируетс изменением уровн жидкости в трубке 2 путем изменени объема 5йидкости в силь фоне 7, что достигаетс егосжатием или раст жением с помощью привода 10 Очевидно, что в таком случае соблю jt&eteiflравенство: , ,, . ) где О ш- плотность жидкости, заполн ющей систему,„™t,v р - ускорение свободного падени . и - высота столба жидкости по ..-ч--.-.,-. V . шкале 3.The invention relates to the field of control and measuring equipment, in particular, to instruments for measuring atmospheric pressure. Liquid barometers are known that contain rigidly connected evacuated measuring tube and cup filled with mercury 1. The disadvantage of these liquid barometers is their low accuracy, since barometers of this type are characterized by an additional error due to changes in the urine of the bone in the cup as the atmospheric pressure changes. The closest to the technical essence of the invention is a liquid barometer containing an evacuated measuring tube, a bolt, a device for changing the level of a liquid and a zero indicator 2. Compensating for a change in the level of liquid in a cup occurs due to a change in the volume of a liquid. The disadvantages of this liquid barometer are damage for human health of mercury, as well as low accuracy due to low sensitivity. When mercury is replaced with a lighter fluid and the dimensions of the barometers are significantly increased. The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of measurement without increasing the size of the instrument. This is achieved by the fact that the proposed liquid barometer, containing a vacuumized measuring tube, a cup, a device for changing the liquid level and a null indicator, is provided with a power compensator connected to a null indicator and a cup having an iodine wall and sealed to the vacuumized measuring tube, and filled a bellows piston type with a device for changing the level of a liquid. Such an enhancement of the liquid barometer will make it possible to compensate for the main part of the atmosphere, using a power compensator, and measure the difference between this value and the actual value of the atmospheric pressure, it is, of course, to use lighter (than mercury) fluids, which leads to an increase in the atmospheric pressure, which is, of course, to use lighter (than mercury) fluids, which leads to an increase in the atmospheric pressure, which is, of course, to use lighter (than mercury) liquids, which leads to an increase in the atmospheric pressure, which is, of course, use lighter (than mercury) fluids, which leads to an increase in the atmospheric density, which is, of course, use lighter (than mercury) fluids, which leads to an increase in the atmospheric density, which is, moreover, to use lighter (than mercury) fluids, which leads to an increase in the atmospheric density, which is, moreover, to use lighter (than mercury) fluids, which leads to an increase in the atmospheric volume, which is sensible, to use lighter (than mercury) liquids, which leads to an increase in the atmospheric density. and exact point without increasing the size of the barometer; FIG. 1 shows a diagram of the described barometer; in fig. 2 is a diagram of a barometer with a power compensator made in the form of a piston bellows; The berometer contains a bellows 1, a vacuum rotated measuring tube 2, a scale 3. A bellows 1 and an evacuated measuring tube 2 are filled with a liquid. : -; -: - -: -: - .: -; -; -: - D- The force of the compensator 4 is applied to the mobile center of the bellows 1, and the zero position of the bellows is determined by C with zero indicator 5. .a. , The evacuated measuring tube 2, and the remaining elements of the barometer are installed; on the carrier plate of the barometer. The measuring cavity of the evacuated tube 2 is connected to the inner cavity of the bellows 7. The movable center of the bellows 7 is connected to the lead screw 8, the return movement of which is provided by the nut 9 with the actuator 10. The barometer works as follows. At some initial atmospheric pressure, RO is observed in equilibrium: the force developed by the action of atmospheric pressure on the bellows 1, and the force of the compensator 4 are equal. - When the atmosphere changes, the force changes by the bellows on. . Dr.-.-----:,. Where is Zdff - effective bellows area - change in atmosphere # 8, relative to the initial value of p ----- The change in this force is compensated by changing the level of liquid in tube 2 by changing the volume of liquid in background strength 7, which is compressed or stretched using drive 10 Obviously, in this case, I observe the jt & eteifl equality:, ,,. ) where O is the density of the fluid filling the system,? ™ t, v p is the acceleration of free fall. and - the height of the liquid column by ..- h --.-., -. V. scale 3.

-.. Если Рр эфф-к 1оР 5эфф то всегда условие равенства может быть соб;лк5дёАб так. что:; I -V тч-4л -/о) ЛР--|1р Тогда Л Зна РО и U Р , всегда может быть найдено значение атмосферного давлени . Силокомпенсатор может быть вьшол ен в виде рычажного механизма 11, установленного на опоре 12, который соединен с сильфоном 13, внутри которого размещен цилиндр 14 дл уменьшени оръема жидкости. Газонаполненна трубка 15 соединена с внутренней полостью сЗильфона 13, чем создаетс необходголое компенсационное усилие F . Дл термос татировани трубка 15 снабжен нагревателем 16 и заключена в теплоизолирующий кожух 17. Температурагаза внутри трубки поддерживаетс посто нной с помощью терморегул тора 18: / Дл этого случа (i давление газа в трубке 15, S - эффективна площадь силь- фона 13, )Сг Н L коэффициент передачи рычажEJ плечи которо- НОГО механизма, го равны и Ч-2 Подставл Рц(1) и учитыва , и чтоfc сР -Р )с.1 о . получим: ft р( Зэфф ) Анализ формулы (5) показывает, что при колебани х внешней температу- ры на ±4, и при стабилизации температуры газа в компенсаторе с погрешностью не более i 0,03° С, погрешность барометра не будет превышать ± 0,3 мб без ввел эни температурных поправок. если дифазон измерени X. 100 мб. Ф о р м у л,а изобретени 1. Жидкостный барометр, содержащий вАкуумированную измерительную трубку, чашку, устройство изменени уровн жидкостт} и нуль-индикатор , отличающийс тем, что, с целью пов1 1шени чувствительности и точности измерений без увеличени габаритов, он снабжен силокомпенсатором , св занчым с и; гль-индикатором и чашкой, имеющей подвижную стенку и герметично соединенной с вакуумированной измерительной трубкой, и вьшолненным в виде сильфонного поршн устройством нени уровн жидкости.- .. If Pp eff-k 1oR 5eff, then always the condition of equality can be comp; lc5doAb so. what:; I -V PM-4l - / o) LR-- | 1p Then L Signal PO and U P can always find the value of atmospheric pressure. The compensator can be installed in the form of a lever mechanism 11 mounted on a support 12, which is connected to a bellows 13, inside which is placed a cylinder 14 to reduce liquid withdrawal. The gas-filled tube 15 is connected to the internal cavity of the bellows 13, which creates the necessary compensation force F. For thermostatic tatting, the tube 15 is equipped with a heater 16 and is enclosed in a heat insulating casing 17. The gas temperature inside the tube is kept constant using a thermostat 18: / For this case (i gas pressure in the tube 15, S is the effective area of the 13) H L is the transmission ratio of the lever arms of the mechanism of which are equal and H-2 Substituted RC (1) and taking into account and that fc cP -P) p.1 о. we obtain: ft p (Zeff) Analysis of the formula (5) shows that when the external temperature fluctuates by ± 4 and when the gas temperature in the compensator stabilizes with an error of no more than i 0.03 ° C, the error of the barometer will not exceed ± 0.3 mb without Eni introduced temperature corrections. if the measurement difference is X. 100 mb. About the invention. 1. A liquid barometer containing a vacuum measuring tube, a cup, a device for changing the level of liquids} and a zero indicator, characterized in that, in order to increase the sensitivity and accuracy of measurements without increasing the dimensions, a power compensator connected with and; This is an indicator and a cup with a movable wall and hermetically connected to a vacuum measuring tube, and a device filled with a bellows piston to prevent the level of liquid.

2. Барометр по п. 1. о т л и ч а ю щ и и с тем, что чашка вьтолнена в виде сильфона с жестким пенором. 2. The barometer in accordance with clause 1. about the tl and h and with the fact that the cup is made in the form of a bellows with rigid foam.

705290705290

Источники инфqpмaIши, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account during the examination

1.Жоховский М. К. Техника измерени давлени и разр жени . М., Маип-из. 1952, с. 41-42.1. Zhokhovsky MK. Technique for measuring pressure and discharge. M., Maip-of. 1952, p. 41-42.

2.Хапсуваров К. И. Точные приборы дл измерени абсолютного давлени , М., Издательство стандартов, 1971,2. KI Khapsuvarov. Precise instruments for measuring absolute pressure, M., Standards Publishing House, 1971,

с. 18-19 (прототип).with. 18-19 (prototype).

Фиг.11

.-. ..-. .

{л ,{l,

1 M-a--l j. vJ1 M-a - l j. vJ

j-si 765290j-si 765290