Ртутный манометр — SU 769375 (original) (raw)
ОПИСАН И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщУ 6937 Союз Соеетских Социалистических Ресоублик45) Д та опубликования описания 07.10.80(54) РТУТНЫЙ МАНОМЕТР шение полуо сиг- рассо- плавка Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а точнее к жидкостным манометрам, и предназначено для измерения давления потока воды в гидродинамических и кавитационных трубах при проведении экспериментальных исследований в области судостроения.Известны ртутные манометры с автоматическим отсчетом показаний с применением фотоэлементов 1.Однако при использовании этого устройства для измерения давлений в кавитационных и гидродинамических трубах точность совмещения каретки с мениском ртути значительно ухудшается. Наиболее близким по техническои сущности к предлагаемому устройству является ртутный манометр с ферромагнитным поплавком, на манометрическую трубку ко торого надет индуктивный датчик перемещения, подключенный к входу следящей системы, исполнительный механизм которой кинематически связан с катушкой датчика перемещения 21. 25Недостаток его - отсутствие сигнала с индуктивного датчика при больших величинах рассогласования, когда поплавок полностью выходит за пределы его катушки, и, как следствие, - неработоспособ ность следящей системы и отказы измертельного устройства.Целью изобретения является иовынадежности работы манометра путемчения дополнительного управляющегнала при значительных величинахгласования между положениями пои катушки преобразователя (датчика). Указанная цель достигается тем, что в манометре торцы катушки индуктивного преобразователя выполнены в виде фланцев, внутри каждого из которых расположены два радиальных канала с установленными в них источником света и фотоэлементом, причем верхняя часть поплавка выполнена со светопоглощающей, а нижняя - со светоотражающей поверхностями.Такое решение позволяет в случае, если поплавок оказался за пределами индуктивного преобразователя и против обоих фотоэлементов находится или ртуть или вода, путем переключения выводов обмоток датчика обеспечить управляющий сигнал для отработки следящей системы в нужном направлении,На фиг. 1 схематически изображен ртутный манометр; на фиг. 2 - электрическая блок-схема манометра,0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 00 3В состав манометра (см. фиг. 1) входит манометрическая трубка 1, на которую надета катушка индуктивного преобразователя 2, прикрепленного к гайке 3 ходового винта 4. На поверхности ртути находится ферромагнитный поплавок 5. Для того, чтобы предотвратить преждевременные срабатывания фотосистем при прохождении около фотоэлементов ферромагнитного поплавка и избежать тем самым сбоев в работе устройства, верхняя половина поплавка выполнена светопоглощающей, нижняя - светоотражающей.В торцовых фланцах преобразователя, в сквозных, радиальных отверстиях установлены источники света 6 и 7, и фотоэлементы (фотодиоды) верхний - 8, и нижний - 9. Оба фотоэлемента (см, фиг. 2) подключены к спусковым устройствам 10 и 11, например к триггерам Шмидта. На их выходе предусмотрены реле 12 и 13 с контактами на переброс, к которым подключены выводы выполненных симметрично и включенных встречно вторичных обмоток 14 и 15 индуктивного преобразователя, Его первичная обмотка 16 подключена к источнику электропитания переменного тока, С подвижных контактов реле управляющий сигнал поступает на усилитель 17 и далее - на серводвигатель 18, приводящий во вращение ходовой винт 4 (фиг, 1).Возможны три основных режима работы индуктивного преобразователя и следящей системы.В первом режиме поплавок разме цен ниже индуктивного преобразователя и напротив обоих фотоэлементов находится водный столбик. Вследствие малого отражения света оба фотоэлемента не освещены и оба реле остаются в нормальном положении (см. фиг. 2). Благодаря этому в обмотке 15 включено большее число витков, чем в обмотке 14, и возникает управляющий сигнал, который перемещает индуктивный преобразователь вниз, по направлению к ферромагнитному поплавку,Во втором режиме поплавок размещен выше индуктивного преобразователя и напротив обоих фотоэлементов находится столбик ртути. Вследствие значительного отражения света засвечиваются оба фотоэлемента и оба реле срабатывают. Благодаря этому в обмотке 14 оказывается включенным большее число витков, чем во встречно включенной обмотке 15, и возникает управляющий сигнал, противоположный по фазе в сравнении с предыдущим случаем. Этот сигнал вызывает перемещение индуктивного преобразователя наверх,по направлению к ферромагнитному поплавку,В третьем режиме поплавок размещен внутри индуктивного преобразователя, напротив верхнего фотоэлемента 8 находится водный столбик, а напротив нижнего 9 - столб ртути. Вследствие этого реле 13 срабатывает, а реле 12 остается в нормальном положении, Благодаря этому управляющий сигнал на усилитель подается со встречно включенных обмоток с одинаковым количеством витков, и следящая система работает в режиме пропорционального слежения,Переход из третьего режима работы во второй и первый режимы н обратно происходит при прохождении перед верхним или нижним фотоэлементами линии раздела между светопоглощающей и светоотражающей частями поплавка,Использование изобретения позволит повысить надежность автоматического измерения давления в гидродинамических и кавитационных трубах и осуществить автоматическую обработку результатов измерений с помощью современных вычислительных средств. Формула изобретенияРтутный манометр, содержащий манометрическую трубку с помещенным в ней над мениском ртути ферромагнитным поплавком и систему автоматического отсчета показаний с катушкой дифференциального индуктивного преобразователя перемещения поплавка, соединенной с устройством ее перемещения вдоль манометрической трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы манометра путем получения дополнительного управляющего сигнала при значительных величинах рассогласования между положениями поплавка и катушки преобразователя, в нем торцы катушки индуктивного преобразователя выполнены в виде фланцев, внутри каждого из которых расположены два радиальных канала с установленными в них источником света и фотоэлементом, причем верхняя часть поплавка выполнена со светопоглощающей, а нижняя - со светоотражающей поверхностями. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Горлин С. М. и др. Аэромеханпческие измерения. Методы и приборы, М., Наука, 1964, с. 326 - 327.2. Авторское свидетельство СССР133782, кл, 6 011. 7/18, 01 л)3.60 (прототип).769375 /бЯСоставитель А. Винокуров Редактор О, филиппова Техред О. Павлова Корректор Н. федороваказ 2265/9 Изд. 522 Тираж 1033 Подписное ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5ипография, пр. Сапунова, 2