Файл: Граменицкий В.Н. Грузопоршневые измерительные приборы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.07.2024
Просмотров: 123
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
|
|
0,09 |
< / ' |
< |
0,81 |
см. |
|
|
|
|
|
|
||
Ясно, что полученное значение V для прибора, построенного по |
||||||||||||||||||||
схеме, которая |
изображена |
на рис. 1, практически |
не |
|
могло |
быть |
||||||||||||||
осуществлено. Поэтому профиль к а н а л а |
цилиндра |
был |
несколько |
|||||||||||||||||
изменен и принял вид, по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
казанный на рис. 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
И з |
рисунка |
видно, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
к а н а л цилиндра |
выполнен |
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|||||||
в виде двух узких кольце |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
вых |
выступов с |
расточкой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
м е ж д у |
ними. |
|
Ширина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
к а ж д о г о |
выступа |
рабоче |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
го эталона |
принята |
рав |
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|||||||
ной 0,25 см, т а к |
что |
о б щ а я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
длина |
/' |
рабочей |
|
части |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
цилиндра |
о к а з а л а с ь |
в тре |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
буемых пределах. Рас |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
стояние между |
кольцевы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ми |
выступами |
|
принято |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
равным 6 см. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Такой |
профиль |
к а н а л а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
цилиндра |
составляет |
один |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
из отличительных |
призна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ков |
|
конструктивной |
схе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
мы |
грузопоршневого |
ма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
нометра, |
|
предложенной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
автором [15] и положенной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
в основу |
большой |
группы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
грузопоршневых |
|
прибо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ров, |
|
разработанных |
во |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В Н И И Г К . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Рабочий |
эталон |
избы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
точного давления с верх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ним пределом |
измерения |
Рис. 3. Конструктивная схема профиля кана |
||||||||||||||||||
6 кгс/см 2 |
имеет |
следую |
ла цилиндра рабочего эталона избыточного |
|||||||||||||||||
щую |
|
характеристику: |
|
давления |
с |
верхним |
|
пределом |
измерения |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
6 кгс/см2 : |
|
|
|
|
|||||||||
пределы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
/ — поршень: |
2 — ц и л и н д р ; 3 — откидная |
рамка |
|||||||||||||
измере |
|
|
|
|
|
|
|
ограничителя хода |
поршня; |
4 — ролик |
|
|||||||||
ния |
|
0,4—6 кгс/см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
номинальное значение приведенной |
площади |
|
1 СМ2 |
|
||||||||||||||||
поршня |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
номинальное значение массы подвижной ча |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
сти |
(поршня и связанных с ним |
деталей) |
|
|
|
0,4 |
кг, |
|
||||||||||||
рабочая |
жидкость — смесь: |
50% |
керосина |
и |
50% |
трансформа |
||||||||||||||
торного |
масла . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В |
комплект |
рабочего эталона |
входит |
набор |
из 10 грузов мас |
|||||||||||||||
сой |
по 1 кг, |
2 груза |
массой |
по |
0,5 |
кг |
и 8 грузов |
массой |
по 0,1 |
кг. |
||||||||||
23
М а с са грузов соответствует номинальным значениям с откло
нением, не превышающим |
± 0 , 0 0 2 % . |
|
|
|
|
|
В комплект входят |
т а к ж е 3 тарировочных |
груза, применяемых |
||||
при поверке манометров МП - 6 и МП-2,5 |
1-го |
р а з р я д а : |
2 — |
массой |
||
по 0,6 кг и 1 — массой |
0,9 |
кг. |
|
|
|
|
Рабочий эталон избыточного давления |
|
|
|
|
||
с верхним пределом измерения 600 кгс/см2 |
|
|
|
|
||
Работы по созданию |
рабочего эталона |
избыточного |
давления |
|||
с верхним пределом измерения 600 кгс/см 2 |
проводились |
во В Н И И М |
||||
под руководством П. В. Индрика . |
|
|
|
|
||
В основу конструкции |
рабочего эталона была положена |
схема, |
||||
ранее предложенная П. В. Индриком и реализованная им в образ
цовых манометрах И-500 и И-2000, выпускавшихся до |
1957 г. Д а н |
|||
ная |
схема принципиально отличается |
от |
схем, показанных на |
|
рис. 1 и 3, способом передачи нагрузки |
на поршень, |
обусловлен |
||
ным |
необходимостью создания и измерения |
больших |
давлений. |
|
Рис. 4. |
Конструктивная |
схема ра |
Рис. 5. |
Переходник |
для |
уста |
|||||
бочего эталона избыточного |
давле |
новки |
по |
уровню |
(отвесу) |
ма |
|||||
нометра |
с |
верхними пределами |
|||||||||
ния с верхним пределом измерения |
|||||||||||
измерения |
600 и 2500 кгс/см2 |
||||||||||
600 кгс/см2 , |
дополненная опорной |
||||||||||
|
|
штангой: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ — поршень; |
— отвес; |
5 — о п о р н а я |
|
|
|
|
|
|
|||
штанга; |
4 — шариковые |
подшипники; |
|
|
|
|
|
|
|||
5—грузы; |
6 — грузопрнемнып |
стакан; |
|
|
|
|
|
|
|||
7 — шариковыіі подпятник
24
К ак следует из формулы (1.9), для повышения верхнего преде ла измерения грузопоршневого манометра необходимо или увели чить вес G грузов или уменьшить приведенную площадь F порш ня. При создании манометров И-500 и И-2000 и позднее при раз работке рабочего эталона с верхним пределом измерения 600 кгс/см2 П. В. Индрик пошел по пути увеличения веса грузов и одновременно уменьшения площади поршня. Однако при этом во
избежание порчи |
поршня (диаметр поршня в манометрах |
И-500 и |
И-2000 составлял |
около 2,5 мм) потребовалось дополнить |
конст |
рукцию промежуточным звеном — опорной штангой, расположен
ной м е ж д у грузоприемным стаканом |
и поршнем |
(рис. 4) . Д л я при |
||
дания штанге строго вертикального |
положения |
ее помещают внут |
||
ри |
грузоприемного стакана между |
двумя |
опорными ш а р и к а м и , |
|
а |
грузоприемный стакан с н а б ж а ю т |
двумя |
шариковыми подшипни |
|
ками, центрирующими стакан относительно корпуса.
Применение шариковых подшипников и опорной штанги обес печило возможность передачи нагрузки на поршень в строго осе вом направлении и с минимальными потерями на трение.
П р и разработке конструкции рабочего эталона с верхним пре делом измерения 600 кгс/см 2 было признано целесообразным при нять за основу конструкцию разработанного ранее манометра МП-2500 (с верхним пределом измерения 2500 кгс/см 2 ), изменив лишь размеры поршня. В результате диаметр поршня был принят
равным 0,5 см (F^0,2 см 2 ) , т. е. вдвое больше, чем у манометра |
||
МП-2500. Д л и н а рабочей части цилиндра |
принята |
равной 5 см, ши |
рина зазора — 3 мкм. |
|
|
Грузоприемное устройство выполнено |
в виде |
стакана диамет |
ром 50 мм с толщиной стенки 3 мм, высотой около 250 мм и с внеш ним кольцевым выступом в нижней части трубы для размещения грузов.
Рабочий эталон с верхним пределом |
измерения 600 кгс/см2 |
имеет |
||||||
следующую |
характеристику: |
|
|
|
|
|
|
|
пределы |
измерения |
|
|
|
60—600 |
кгс/см2 , |
||
номинальное значение |
приведенной |
площади |
|
|
|
|||
поршня |
|
|
|
|
0,2 см2 , |
|
|
|
номинальное значение массы подвижной ча |
|
|
|
|||||
сти (поршень, опорная штанга, опорные ша |
|
|
|
|||||
рики, грузоприемный |
стакан) |
|
|
2,5 кг. |
|
|
||
В комплект рабочего |
эталона |
входит |
набор |
грузов |
массой |
|||
152 кг: 28 грузов массой |
по 5 кг, 4 груза массой |
по 2 кг, 2 |
груза |
|||||
массой по |
1 кг, 3 груза |
массой |
по 0,5 кг |
и 2 груза |
массой по |
|||
0,25 кг. Масса грузов соответствует номинальным значениям с от
клонением, не превышающим |
± 0 , 0 0 2 % . |
|
|
||
В установках, выпускаемых |
для |
сличения |
рабочего |
эталона |
|
с верхним пределом измерения |
600 кгс/см 2 с манометрами |
1-го раз |
|||
ряда, регулировочные |
винты дл я установки по |
уровню |
рабочего |
||
эталона расположены |
на основании, |
что позволяет устанавливать |
|||
по уровню только один из взаимно сличаемых приборов. Д л я уста-
25
новки по уровню другого прибора (манометра 1-го разряда) при меняются специальные переходники, конструктивная схема кото рых показана на рис. 5.
Г л а в а IV. О Б Р А З Ц О В Ы Е Г Р У З О П О Р Ш Н Е В Ы Е
МАНОМЕТРЫ ИЗБЫТОЧНОГО Д А В Л Е Н И Я
Образцовые грузопоршневые манометры 1-го р а з р я д а (класса 0,02) применяют в основном для определения приведенной площади поршня образцовых грузопоршневых манометров 2-го и 3-го раз рядов (классов 0,05 и 0,2), образцовых грузопоршневых мановакуумметров и других грузопоршневых приборов, предел допускае мой погрешности которых составляет не менее 0,05%.
Манометры 1-го разряда применяются т а к ж е дл я поверки ма нометрических приборов других типов, например образцовых жид костных манометров с водяным и ртутным заполнением, перенос
ных приборов П П Р |
(системы А. И. П е т р о в а ) , предназначенных |
|
для поверки дифманометров - расходомеров, и др. |
|
|
Образцовые грузопоршневые манометры 2-го р а з р я д а |
(класса |
|
0,05) применяются |
дл я поверки образцовых пружинных |
маномет |
ров и других манометрических приборов, предел допускаемой по грешности которых не менее 0,16%.
Образцовые грузопоршневые |
манометры 3-го р а з р я д а |
(клас |
|||
са 0,2) применяются наравне с образцовыми пружинными |
маномет |
||||
рами для поверки |
технических |
манометрических |
приборов. |
||
Манометры 1, 2 и 3-го разрядов могут |
т а к ж е |
применяться для |
|||
непосредственных |
измерений избыточного |
давления в соответст |
|||
вующих диапазонах . |
|
|
|
|
|
Образцовые грузопоршневые манометры избыточного давления,
разработанные и применяемые в С С С Р , |
охватывают |
диапазон |
0—25000 кгс/см2 . В основном это манометры |
дискретного |
действия, |
величина измеряемого давления которых задается наложением на поршень груза определенной массы. З а последние годы разрабо таны и применяются грузопоршневые показывающие приборы дл я дискретных и непрерывных измерений.
Грузопоршневые манометры дискретного действия делятся на следующие основные группы:
1. Манометры с уравновешенным, непосредственно нагружае мым поршнем. К этой группе относятся манометры МП-2,5 с пре делами измерения 0—2,5 кгс/см2 .
2. Манометры |
с неуравновешенным, |
непосредственно нагружае |
|
мым поршнем. К этой группе относятся |
манометры МП-0,4, МП - 6 |
||
и МП - 60 с пределами измерения соответственно |
0,07—0,4, 0,4—6,0 |
||
и 1—60 кгс/см2 . |
|
|
|
3. Манометры |
с неуравновешенным |
поршнем |
и опорной штан |
гой. К этой группе относятся манометры МП-250, МП-600, МП-2500
с пределами |
измерения |
соответственно |
5—250, 10—600 |
и |
50—2500 кгс/см2 , |
а т а к ж е |
отдельные образцы |
грузопоршневых |
ма- |
26
нометров с опорной штангой с верхними пределами измерения 10000, 16000 и 25000 кгс/см2 .
4. Манометры с измерительным мультипликатором. К этой группе относятся манометры Ж-2000, Ж-10000, Ж-15000 и Ж-20000 •с верхними пределами измерения соответственно 2000, 10000, 15000
и20000 кгс/см2 .
Вотличие от большинства других манометрических приборов, например пружинных манометров и вакуумметров, класс точности которых определяется пределом допускаемой «приведенной» по грешности, т. е. погрешности, выраженной в процентах от верхнего предела измерения прибора, класс точности грузопоршневых при
боров определяется пределом допускаемой погрешности, выражен ной в процентах от измеряемой величины в некотором достаточно
большом диапазоне . Этот диапазон у грузопоршневых |
приборов |
|||
обычно |
составляет |
10—100% верхнего предела измерения. |
||
П р и |
давлениях, |
не достигающих нижней |
границы |
основного |
диапазона, предел |
допускаемой абсолютной |
погрешности грузо |
||
поршневых приборов обычно устанавливается равным пределу до
пускаемой погрешности при давлении, |
соответствующем |
нижней |
|||
границе |
основного диапазона . |
|
|
|
|
Д л я |
оценки абсолютной погрешности |
грузопоршневых |
маномет |
||
ров во всем диапазоне измерения |
может быть |
использована фор |
|||
мула * |
|
|
|
|
|
|
ДЯ = ^ ( Р + а Р т а х + |
I Р - а Р т й |
Х \ ) , |
(IV.1) |
|
где с — класс коэффициент, пазона аРтах;
ТОЧНОСТИ манометра; Р — измеряемое давление; а — характеризующий нижнюю границу основного диа Ртах — верхний предел измерения давления .
МАНОМЕТР МП-2,5 |
|
|
|
||
•Образцовые грузопоршневые манометры МП-2,5 |
относятся |
к груп |
|||
пе |
грузопоршневых приборов с уравновешенным |
поршнем; |
преде |
||
л ы |
измерения |
избыточного давления |
составляют |
0—2,5 кгс/см2 . |
|
|
Манометры |
МП-2,5 выпускались |
в различных |
конструктивных |
|
вариантах, отличающихся внешним видом и отсчетным устройст вом.
В манометрах МП-2,5, конструкция |
которых была р а з р а |
б о т а н а |
в 1952—1954 гг. и которые в несколько |
модернизированном |
виде |
выпускаются до настоящего времени, |
собственный вес поршня с |
|
грузоприемный устройством уравновешен давлением столба жид кости в резервуаре [15].
* Предложена Е. Шаматульским — сотрудником Центрального управления качества и мер Польской Народной Республики.
27
