SU580468A1

SU580468A1 - Device for measuring force

Info

Publication number: SU580468A1
Application number: SU7602342725A
Authority: SU
Inventors: Илья Маркович Шендерович
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Гидрометеорологического Приборостроения
Priority date: 1976-04-05
Filing date: 1976-04-05
Publication date: 1977-11-15

Description

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Измер емое (внешнее) давление воспринимаетс сильфоном 2 (с большей эффективной плош,адью) и преобразуетс в усилие или перемеш ение, воспринимаемое преобразователем 7.The measured (external) pressure is sensed by the bellows 2 (with a greater effective Plow, Adyu) and transformed into force or mixing perceived by the transducer 7.

Изменение температуры воздуха внутри устройства создает избыточное противодавление , воздействующее на сильфон 3 с малой эффективной площадью, и также преобразуетс в усилие или перемещение, воспринимаемое преобразователем 7 как температурна погрещность. Однако эта погрещность может быть сделана пренебрежимо малой. Действительно , усилие /из, возникающее при изменении внешнего давлени Р равно Рпз Р5б (где 5б - эффективна площадь большего сильфона 2). С другой стороны, противоусилие FT, возникающее при изменении температуры воздуха внутри устройства, можно определить из выражени FT аРоАг м (где а - коэффициент объемного расширени воздуха, РО - давление воздуха в полости корпуса, А - изменение температуры воздуха, SM - эффективна площадь меньщего сильфона 3). Преобразователь 7 реагирует на разность усилий /из и FT, т. е.A change in the air temperature inside the device creates an excessive back pressure acting on the bellows 3 with a small effective area, and also transforms into a force or movement perceived by the transducer 7 as temperature fading. However, this error can be made negligible. Indeed, the force / from that arises when the external pressure P varies is equal to Рпз Р5б (where 5b is the effective area of the larger bellows 2). On the other hand, the counter-effort FT that occurs when the temperature of the air inside the device changes can be determined from the expression FT apoAg m (where a is the coefficient of volumetric expansion of air, PO is the air pressure in the body cavity, A is the change in air temperature, SM is the effective area bellows 3). Converter 7 responds to the difference of forces / from and FT, i.e.

P-S6- аР„ P-S6-aP „

5м5m

Sf. P-OiP t Sf. P-OiP t

Р5., Р„.P5., P „.

Если 5б S, то If 5b S, then

и температурна погрешность сведена до минимума (уменьщаетс в 5б/5м раз, например, при 5б/5м 20 значение температурной погрешности составл ет 0,2 мб/°С).and the temperature error is minimized (decreases by 5b / 5m, for example, at 5b / 5m20, the temperature error is 0.2 mb / ° C).

Бели внутренн полость корпуса с помощью вентил 10 сообщаетс с атмосферой, то Зстройство может быть использовано дл измерени атмосферного давлени Ра. В этом случае перемещение или деформаци , воспринимаемые преобразователем 7, определ етс усилием, получаемым из выражени If the internal cavity of the housing is connected to the atmosphere with the help of the valve 10, the device can be used to measure the atmospheric pressure Pa. In this case, the displacement or deformation perceived by the transducer 7 is determined by the force obtained from the expression

ДР Р..5б-Ра-5„ :Яа5б(1ЬбDR R..5b-Ra-5 „: Yaa5b (1bb

При усилие, воздействующее на чувствительный элемент 1, определ етс , в основном, измер емым атмосферным давлением и площадью больщего сильфона, т. е.With the force acting on the sensing element 1, it is determined mainly by the measured atmospheric pressure and the area of the larger bellows, i.e.

АР Ра-5б.AP Ra-5b.

Использование предлагаемого устройства .позвол ет создать приборы дл измерени гидростатического давлени и давлени в газовых средах, температурна погрешность которых может быть уменьшена в 20-100 раз по сравнению с существующими приборами, при этом упрощаетс конструкци приборов и повыщаетс их надежность, так как отпадает необходимость в использовании термокомпенсаторов или измерителей температуры воздуха внутри приборов. Кроме того, предлагаемое устройство позвол ет измер ть также атмосферное давление.The use of the proposed device makes it possible to create instruments for measuring hydrostatic pressure and pressure in gaseous media, the temperature error of which can be reduced by a factor of 20-100 compared with existing instruments, while simplifying the design of the instruments and increasing their reliability. use of thermal compensators or air temperature meters inside the devices. In addition, the proposed device also measures atmospheric pressure.

Claims

1. A device for measuring pressure, comprising a housing, a two-bellows sensitive element, made in the form of two

bellows with different effective areas, the bottoms of which are rigidly interconnected, and the displacement transducer or deformations of the sensitive element into an electrical signal, characterized

the fact that, in order to increase the measurement accuracy, the internal cavity of the two-bellows sensitive element is evacuated in it, the bellows with a larger effective area is in communication with the measured medium, and

A bellows with a smaller effective area is located inside the sealed enclosure and is connected to the converter.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to measure the atmospheric

pressure, in it the hermetic housing through the valve communicates with the atmosphere.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate number 122319, cl. G OIL 7/06, 1956.

2. USSR author's certificate number 174864, cl. G OIL 7/06, 1963.

6