МАНОМЕТР

Полезная модель относится к области измерительной техники, к устройству для измерения малых давлений, в частности, к манометру для измерения избыточного давления воздуха и неагрессивных газов и может найти применение в газораспределительных устройствах и других объектах, где требуется контроль малых давлений.
Известны манометры мембранные точные ММТЗ, ММТЗ-01 и ММТЗ-01-1, ТУ 311-00227471.036-93, которые входят в состав измерителей артериального давления мембранных общего применения ИАДМ-ОПММ (Руководство по эксплуатации ЦТКА.941 323.001 РЭ, ОАО «Саранский приборостроительный завод», г. Саранск). Указанные манометры предназначены для измерения избыточного давления воздуха в камере-манжете пневматической, являющейся составной частью измерителя ИАДМ-ОПММ.
Чувствительным элементом известных манометров является мембранная коробка, состоящая из двух герметично соединенных бронзовых мембран. Упругая деформация мембранной коробки под действием давления приводит к прямолинейному перемещению центра верхней мембраны, которое через тягу, соединенную с кронштейном, связанным с трибко-секторным механизмом, преобразуется во вращательное движение стрелки вокруг оси.
Недостатком указанных манометров является наличие только одного предела измерения - 300 мм рт.ст.
Известно также устройство для измерения вакуумметрического и избыточного давления, а также разности вакуумметрических и избыточных давлений неагрессивных газов (Патент РФ на полезную модель №38226. Опубликован 27.05.2004 г., бюллетень «Изобретения. Полезные модели»
№15. ОАО «Саранский приборостроительный завод», г. Саранск. Прототип). Указанное устройство для измерения давления и разности давлений содержит корпус с прикрепленным к нему штуцером, который соединен с чувствительным элементом, в частности, мембранной коробкой. Жесткий центр верхней поверхности чувствительного элемента связан через тягу с двуплечим рычагом и далее через другую тягу, соединенную с шибером (регулируемым рычагом), связан с осью, на которой закреплена стрелка для отсчета показаний по шкале циферблата. Расположенный в корпусе передаточно-множительный механизм собран на основании и кронштейне.
Принцип действия указанного устройства основан на уравновешивании измеряемого давления силами упругой деформации чувствительного элемента.
Недостатками устройства являются большие масса и габаритные размеры ⌀104 × 88 мм и рычажный передаточно-множительный механизм. Для монтажа устройства на объекте требуются щит и дополнительные переходные средства.
Задача полезной модели - улучшение качества, расширение зоны действия и повышение надежности.
Технический результат полезной модели выражается в уменьшении погрешности считывания показаний измерений, сокращении количества движущихся частей, уменьшении влияния вибрации и ударов на механизм манометра при его использовании, уменьшении габаритных размеров и массы устройства, обеспечении простоты и удобства монтажа манометра на объекте, в т.ч. в газораспределительных устройствах.
Патентуемый манометр содержит корпус с закрепленным к нему основанием, в котором установлен штуцер, герметично соединенный с чувствительным элементом, который через тягу и передаточный механизм связан со стрелкой устройства. Чувствительный элемент выполнен из бронзового сплава, корпус - из алюминиевого сплава.
Манометр отличается тем, что передаточный механизм выполнен в виде трибко-секторного механизма, снабженного упором. Упор предназначен для исключения выхода из зацепления сектора из трибки, что обеспечивает работоспособность прибора в условиях перегрузки и вибрации.
Сокращено количество движущихся частей. Применение трибко-секторного механизма позволило удлинить шкалу циферблата, при этом стрелка может поворачиваться на у гол до 360°.
Чувствительный элемент может быть выполнен в виде мембранной коробки или мембранного блока из упругого материала, предпочтительно из сплава БрБ2. Он также может быть выполнен из других упругих материалов, например, из бронзы марки БНТ.
Корпус манометра выполнен из жесткого материала, предпочтительно из алюминиевого сплава. В зависимости от назначения он также может быть изготовлен из других материалов, например, ударопрочных полимеров.
Для монтажа манометра не требуются щит и другие дополнительные переходные средства.
Принцип действия манометра основан на уравновешивании измеряемого давления силами упругой деформации чувствительного элемента. Патентуемый манометр иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах, где
фиг.1 - главный вид манометра,
фиг.2 - вид слева в разрезе.
Манометр содержит корпус 1, в цилиндрической части которого установлено основание 2 с закрепленным в нем штуцером 3. Штуцер 3 герметично соединен с чувствительным элементом 4. Чувствительный элемент 4 связан с тягой 5, которая подвижно соединена с сектором 6 через плечо 7. Сектор 6 имеет зубчатое зацепление с трибкой 8, на конец которой неподвижно насажена стрелка 9. На плате 10 трибко-секторного механизма расположен упор 11, который служит для ограничения хода
сектора 6 при подаче давления выше верхнего предела измерения. Отсчетное устройство выполнено в виде удлиненной круговой шкалы циферблата 12.
Один и тот же технический результат обеспечивается при любой комбинации альтернативных признаков, относящихся к материалу, из которого выполнены чувствительный элемент и корпус манометра, в совокупности с другими признаками, включенными в формулу полезной модели.
Манометр работает следующим образом.
Измеряемое давление через штуцер 3 подается в чувствительный элемент 4, который действует на тягу 5. Тяга 5 приводит в движение через плечо 7 сектор 6, который вращает трибку 8 с закрепленной на ней стрелкой 9. По перемещению стрелки 9 на шкале циферблата 12 производят отсчет давления. Упор 11 исключает выход из зацепления сектора 6 из трибки 8.
При регулировке манометров диапазон хода стрелки 9 достигается изменением плеча 7 сектора 6 трибко-секторного механизма, линейность показаний - изменением длины тяги 5.
Разработанный манометр имеет улучшенные эксплуатационно-технические характеристики.
Верхний предел измерений, кПа: 6; 10; 40.
Температура окружающей среды от минус 50° до плюс 60°С.
Масса - не более 0,2 кг.
Габаритные размеры, мм - 110 × ⌀60 × ⌀40.
Изделия устойчивы и прочны к воздействию синусоидальных вибраций с параметрами для группы исполнения №3 по ГОСТ 12997.
Предел допускаемой погрешности показаний приборов, %: 1,5; 2,5.