Файл: Граменицкий В.Н. Грузопоршневые измерительные приборы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.07.2024
Просмотров: 127
Скачиваний: 0
Ф о р м у лы (IV.13) и (IV.14) справедливы для приборов, поршни которых имеют строго цилиндрическую форму. В действительности площадь поршня F может несколько изменяться по высоте. Это при
ведет к изменению давления под поршнем, |
нагруженным |
опреде |
||||||
ленным грузом, при перемещении поршня |
в |
осевом |
направлении. |
|||||
В результате меняется и чувствительность |
прибора. |
|
|
|
||||
Д л я оценки |
влияния на |
чувствительность непостоянства |
(по |
вы |
||||
соте) |
приведенной площади поршня остановимся на |
наиболее |
про |
|||||
стом |
случае —• определении |
чувствительности |
манометра, |
у кото |
||||
рого |
поршень |
имеет некоторую конусность, |
характеризуемую |
уг |
||||
лом ф[ между осью поршня и образующей его боковой поверхно сти.
Рассмотрев два положения равновесия и приняв во |
внимание, |
что |
|
F i = F [ ± j ^ ä * |
( I V . 1 5 ) |
г |
|
где Fi — приведенная площадь поршня, имеющего конусность, в сечении, находящемся от сечения площадью F на расстоянии АН, получим следующее выражение для чувствительности NK маномет ра с поршнем, имеющем конусность:
/Ѵк = |
, |
(IV.16) |
здесь Рт — избыточное давление |
на уровне торца |
поршня. |
Формула (IV . 16) показывает, |
что в зависимости от направле |
|
ния конусности чувствительность манометра может быть как боль
ше (знак |
минус в |
знаменателе), так и меньше |
чувствительности |
прибора |
со строго |
цилиндрическим поршнем (в |
знаменателе знак |
плюс) . |
|
|
|
Рассмотренное здесь влияние конусности поршня на чувстви тельность манометра с поршнем, уравновешенным столбом жидко сти, очевидно, имеет место и в манометрах других типов, причем характер этого влияния во всех случаях остается неизменным.
Формула (IV . 16) д о л ж н а приниматься во внимание при опреде лении допусков на постоянство диаметра поршня по высоте. Из этой
формулы следует, |
что особо жесткие требования надо |
предъ |
являть к поршням |
небольшого радиуса, а т а к ж е к поршням, |
работа |
ющим в условиях |
высоких давлений. |
|
Манометры МП-2,5, построенные по схеме, приведенной на рис. 6, первоначально применялись в качестве образцовых мано метров 2-го разряда . Их выпускали комплектно с устройством для создания давления, на котором монтировались воздушный пресс и два штуцера, установленные на стойки-ловушки, предохраняющие соединительные трубки от попадания в них масла из поверяемых пружинных манометров.
* Знаки « + » и «—» учитывают направление конусности.
32
Схема установки с манометром МП-2,5 2-го разряда, выпускав шейся до 1972 г., показана на рис. 7.
Манометры МП-2,5 2-го разряда обладают по сравнению с об разцовыми ртутными манометрами более высокой точностью и ши рокими пределами измерения. Это позволило во многих случаях отказаться от применения образцовых ртутных манометров. Одна
ко манометры МП-2,5 все ж е имеют существенный |
недостаток, |
со |
|
стоящий в том, |
что при изменении температуры окружающего воз |
||
духа изменяется |
удельный вес рабочей жидкости |
в резервуаре |
и |
в соединительной трубке.
Рис. 7. Схема установки с |
манометром |
|
МП-2,5 2-го разряда (класса 0,05): |
||
/ — воздушныіі пресс; |
— ловушки; |
3 — поверяе |
мые |
монометры |
|
Одновременно ввиду того, что площадь |
горизонтального сече |
|||||||||
ния резервуара |
намного превышает |
площадь сечения |
соедини |
|||||||
тельной |
трубки, |
высота |
уравновешивающего |
столба |
жидкости |
Я 0 |
||||
почти не меняется. В |
результате |
давление |
столба |
жидкости |
Н0 |
|||||
(у—Ѵв) |
при изменении |
температуры |
на 1°С |
изменяется |
примерно |
|||||
на 1 мм |
вод. ст.*, что |
вызывает |
смещение |
нулевого |
положения |
|||||
поршня |
и приводит |
к соответствующей дополнительной |
погрешио- |
|||||||
* 1 мм вод. ст. = 9,8 |
Па. |
|
|
|
|
|
|
|
||
3-894 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33 |
сти измерения давления . Д л я устранения этого недостатка было предложено [14] выполнить уравновешивающее устройство в виде вертикального цилиндрического резервуара с одинаковым попереч ным сечением по всей высоте Я 0 .
Конструкция манометра (рис. 8) была р а з р а б о т а н а во В Н И И Г К [18] в 1960 г. После этого манометры, построенные по схеме, приве
денной |
на рис. 8, |
стали выпускаться в качестве образцовых |
мано |
||||||||
|
|
|
|
|
метров |
(класса |
0,02) |
||||
|
|
|
|
|
1- го |
р а з р я д а |
|
под |
|||
|
|
|
|
|
прежним |
|
|
завод |
|||
|
|
|
|
|
ским |
|
обозначением |
||||
|
|
|
|
|
МП-2,5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Манометры |
|
|
||||
|
|
|
|
|
МП-2,5 класса 0,02 |
||||||
|
|
|
|
|
модели 1960 г. (вы |
||||||
|
|
|
|
|
пускавшиеся |
|
|
до |
|||
|
|
|
|
|
1972 |
г.) |
состоят |
из |
|||
|
|
|
|
|
пустотелого |
|
поршня, |
||||
|
|
|
|
|
притертого |
|
к |
|
двум |
||
|
|
|
|
|
кольцевым |
выступам |
|||||
|
|
|
|
|
цилиндра |
(шириной |
|||||
|
|
|
|
|
до 5 мм к а ж д ы й ) с |
||||||
|
|
|
|
|
радиальным |
з а з о р о м |
|||||
|
|
|
|
|
2— 3 мкм. |
Цилиндр |
|||||
|
|
|
|
|
соединен |
с |
|
резер |
|||
|
|
|
|
|
вуаром, |
диаметр ко |
|||||
|
|
|
|
|
торого |
составляет |
|||||
|
|
|
|
|
7—8 см, высота |
око |
|||||
|
|
|
|
|
ло 80 см. К цилиндру |
||||||
|
|
|
|
|
присоединен |
жидко |
|||||
|
|
|
|
|
стный |
|
сильфоиный |
||||
|
|
|
|
|
пресс |
для |
регулиро |
||||
Рис. 8. |
Схема манометра МП-2,5 1-го |
разряда |
вания |
уровня |
рабо |
||||||
чей жидкости |
|
в |
ре |
||||||||
|
класса 0,02. |
|
|
зервуаре и |
воронка. |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
Манометр снабжен |
измерительным |
микроскопом с ценой |
деления |
||||||||
0,05 мм для наблюдения за положением |
поршня |
|
|
|
|
|
|
||||
Механизм принудительного вращения поршня манометра МП-2,5 |
|||||||||||
состоит |
из электродвигателя, шкива, |
в р а щ а ю щ е г о с я |
на |
втулке, |
на |
||||||
саженной на цилиндр поршневой пары, |
а т а к ж е ролика, |
установ |
|||||||||
ленного на стойке, которая закреплена на шкиве, и |
поводка, |
|
за |
||||||||
крепленного на грузоприемном диске. |
Шкив |
вращается |
|
со |
|
ско |
|||||
ростью 50—60 об/мин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Необходимо особо отметить, что в процессе эксплуатации |
мано |
||||||||||
метра следует постоянно наблюдать за |
исправностью |
механизма |
|||||||||
принудительного вращения поршня: периодически проверять жест кость крепления поводка, параллельность поводка оси поршня и исправность ролика. Неисправность механизма принудительного
34
в р а щ е н ия может привести к появлению дополнительных погрешно стей измерения.
П р и поверке вновь изготовленных манометров в а ж н о обращать внимание на то, чтобы ось ролика проходила через его центр тя жести.
Эксцентричность расположения оси может вызвать непостоян ство нулевого положения поршня и соответствующую дополни тельную погрешность манометра .
Рис. 9. Схема манометра МП-2,5 с проекционным отсчетным
устройством (модель 1970 г.) |
|
|
|
|
Если при измерении давления с помощью |
манометра МП - 2,5 |
|||
уровень жидкости в резервуаре манометра находится |
выше (или |
|||
ниже) уровня, на котором |
измеряется давление, то |
для |
получения |
|
правильного значения давления на этом уровне |
нужно величину Р, |
|||
вычисленную по формуле |
(П . 2), умножить |
согласно |
формуле |
|
|
Mу |
|
Н'{ |
|
(IV.8) на поправочный множитель 1 - | — — или 1 |
— ( Я — рас- |
|||
|
•ßo |
|
Во |
|
стояние между указанными уровнями) .
3* |
35. |
В эксплуатации |
находятся манометры МП-2,5, разработанные |
||
в разное время и несколько отличающиеся один от другого |
внеш |
||
ним видом. |
|
|
|
Н а рис. 9 показана |
схема манометра МП-2,5 унифицированной |
||
конструкции (модель |
1970 г.). В отличие от рассмотренных кон |
||
струкций в этом приборе вместо микроскопа установлено |
проек |
||
ционное устройство для определения положения поршня, |
состоя |
||
щее из конденсора, |
микрообъектива, двух зеркал и экрана . |
Н а эк |
|
ране для удобства наблюдения нанесены пять штрихов на расстоя нии 2 мм друг от друга. Цена деления ш к а л ы 0,00001 кгс/см2 .
Применение проекционного отсчетного устройства значительно упростило процесс наблюдения за положением поршня, что позво лило использовать этот прибор в качестве образцового манометра 1-го и 2-го разрядов .
Манометры этого типа изготавливаются двух классов 0,05 и 0,02, причем различие определяется не конструкцией прибора, а исклю чительно его метрологическими качествами.
Посадочные размеры грузоприемного диска и грузов |
маномет |
||
ра МП-2,5 (модель |
1970 г.) согласно ГОСТ 8291—69 унифициро |
||
ваны с посадочными |
размерами |
грузов манометров МП - 6 . |
|
П р и применении |
манометров |
МП-2,5 классов 0,05 и |
0,02 для |
поверочных целей эти приборы присоединяются к воздушному |
прес |
|
су, |
как показано на рис. 7, с помощью которого в приборе создает |
|
ся и поддерживается заданное избыточное давление. |
|
|
|
При работе с манометром МП-2,5, подключенным к воздушно |
|
му |
прессу, можно присоединять к прессовой части компрессор, |
бал |
лон или пневмолинию для создания заданного давления в прибо ре. В этом случае воздушный пресс используется только для регу лировки давления в приборе, что значительно облегчает процесс измерения.
При наличии других источников сжатого воздуха (пневмолиния, баллоны и др.) иногда удобнее устанавливать и регулировать давление в манометре с помощью двух регулировочных вентилей, (рис. 10).
Теперь рассмотрим случай, когда поверяемый прибор, подклю чаемый к манометру МП-2,5, заполнен не воздухом, а жидкостью. М е ж д у поверяемым прибором и манометром МП-2,5 д о л ж н а быть установлена разделительная камера со смотровым окном, что по зволит контролировать уровень раздела рабочей жидкости и воз духа. Этот уровень д о л ж е н располагаться на одной горизонтали со
штуцером поверяемого прибора. Схема |
такой установки |
показана |
|||||
на |
рис. 11. |
|
|
|
|
|
|
|
Поверка манометров МП-2,5 класса 0,05 проводится по мето |
||||||
дике, |
изложенной |
в методических у к а з а н и я х № 158, с предъявле |
|||||
нием |
требований |
ГОСТ |
8291—69, |
а |
манометром МП-2,5 клас |
||
са |
0,02 — по методике, |
изложенной |
в |
методических |
указаниях |
||
№ |
166 [21]. |
|
|
|
|
|
|
36
Манометр
Кпооеряемому
приоору
е |
|
|
" I |
* |
|
I s |
|
|
5! |
|
|
Рис. 10. |
Схема присоединения |
манометра МП-2,5 |
|
к источнику сжатого |
воздуха |
М а н о м е т ры МП-2,5 имеют следующую |
характеристику: |
|
||||||||||
пределы |
измерения |
|
|
|
0—2,5 кгс/см 2 |
|
|
|||||
пределы |
допускаемой |
погрешно |
|
|
|
|
|
|
|
|||
сти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
манометров |
класса |
0,05 |
|
± 0 , 0 5 % |
от измеряемой |
|||||||
в диапазоне 0,1—2,5 кгс/см 2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
величины |
|
|
|
|||
в диапазоне 0—0,1 кгс/см2 |
|
±0,00005 |
кгс/см2 |
|
|
|||||||
манометров |
класса |
0,02 |
|
± 0 , 0 2 % |
от измеряемой |
|||||||
в диапазоне 0,1—2,5 кгс/см 2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
величины |
|
|
|
|||
в диапазоне 0—0,1 кгс/см 2 |
|
±0,00002 |
кгс/см 2 |
|
|
|||||||
номинальное |
значение |
приведен |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ной площади поршня |
|
|
1 см 2 |
|
|
|
|
|
||||
Р а б о ч а я |
жидкость — керосин |
или смесь |
(50% керосина |
и 50% |
||||||||
трансформаторного м а с л а ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Манометры |
МП-2,5 |
1-го р а з р я д а |
(класса |
0,02), |
изготовленные |
|||||||
после 1 января |
1971 г., |
снабжены |
двумя |
|
комплектами |
грузов. |
||||||
В первый комплект входят 24 груза |
массой по 0,1 кг и 2 груза по |
|||||||||||
0,05 кг. Во второй |
комплект |
входят 24 |
груза |
на |
давление |
|||||||
0,1 кгс/см2 |
и 2 груза на давление 0,05 кгс/см2 . |
|
|
|
|
|
||||||
Манометры |
МП-2,5 |
класса 0,02, изготовленные |
до |
1 |
января |
|||||||
1972 г., снабжены только первым комплектом грузов. |
|
|
||||||||||
В комплект |
грузов |
манометров |
МП-2,5 2-го разряда класса 0,05 |
|||||||||
включены 24 груза на давление 0,1 кгс/см2 и 2 груза иа давление 0,05 кгс/см2 .
МАНОМЕТР МП-0,4 (ПГМ)
Переносный образцовый манометр, предназначенный для измере ния небольших избыточных давлений и, в частности, дл я поверки
сфигмоманометров |
(тонометров) |
на месте их применения (в лечеб |
|
ных |
учреждениях), |
был создан во В Н И И Г К . П о предложению и |
|
под |
руководством К- К. Соколова |
были р а з р а б о т а н ы принципиаль |
|
ная схема и конструкция грузопоршневого переносного образцового
манометра |
МП-0,4 |
с пределами измерения |
50—300 мм рт. ст. |
(~0,07—0,4 |
кгс/см2 ) |
и с предельной допускаемой погрешностью |
|
± 0 , 2 % от измеряемой величины в указанном |
диапазоне [19]. |
||
Основное назначение манометра МП-0,4 класса 0,2 — поверка сфигмоманометров, входящих в комплект приборов для измерения артериального давления . Н и ж н и й предел измерения манометра ограничен давлением, создаваемым весом поршня с грузоприемным диском, и составляет 50 мм рт. ст. (~0,0 7 кгс/см 2 ), что соот ветствует первой отметке на ш к а л а х сфигмоманометров, на кото рой осуществляется их поверка.
Конструкция поршней пары манометра МП-0,4 аналогична кон струкции поршневой пары манометра МП-2,5. Схема манометра показана на рис. 12.
38
