ГЛУБИНОМЕР МАНОМЕТРИЧЕСКИЙ ГМ-08
MANOMETRIC DEPTH GAUGE GM-08

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области создания стрелочных глубиномеров, корпуса которых имеют цилиндрическую форму с защитным стеклом, расположенным над циферблатом.
Приборы предназначены для измерения гидростатического давления морской воды и устанавливаются внутри подводного аппарата.
В качестве аналоговых могут быть использованы конструкции приборов типа манометры, показывающие судовые МТПСд-100-ОМ2, ВТПСд-100-ОМ2, МВТПСд-100-ОМ2 и аналогичные им корабельные манометры производства ОАО «Манотомь» [1], корпуса которых имеют цилиндрическую форму:
- МКр - 160В с функцией регистрации контрольной стрелкой максимального давления в процессе работы прибора;
- Мкр-160С с контрольной стрелкой и устройством возврата ее на ноль;
- манометры и мановакууметры МП-3Кр и МВП-3Кр для измерения давления воздуха, морской воды;
- манометр показыващий корабельный [2].
Известен «Манометр показывающий для точных измерений МПТИ» [3], выбранный в качестве прототипа, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого установлен держатель-основание, оканчивающийся штуцером для подключения к измеряемому давлению с внешней стороны корпуса, трубчатую пружину Бурдона, которая свободным концом связана с помощью тяги с передаточным трибко-секторным механизмом, преобразующим перемещение свободного конца трубки в круговое движение стрелки, установленной на оси трибки и расположенной над циферблатом, балансировочное устройство, представляющее собой грузики, перемещающиеся на резьбовой шпильке, а также корректор нуля, который вынесен на корпус прибора и содержит цилиндрическую пружину растяжения, натяжение которой меняется при повороте винта с эксцентриком и корректирует положение стрелки относительно нуля отсчета. Причем цилиндрическая пружина растяжения установлена с возможностью гашения пульсаций трубчатой пружины Бурдона. Кроме того, цилиндрическая пружина растяжения свободно закреплена при помощи прицепов, полученных посредством отгиба крайних витков пружины, так что один прицеп пружины свободно вставлен в отверстие серьги винта с эксцентриком, а другой - в отверстие ушка, которое жестко прикреплено на трубчатой пружине Бурдона к наконечнику с плоским выступом. Преимуществом прототипа является еще и то, что в конструкции прибора имеется корректор нуля, который крепится к корпусу прибора при помощи винтов и крепежной шайбы и состоит из винта с прорезью с лицевой стороны, а к тыльной торцевой крепится винтами диск с эксцентриком, которые выполнены заодно, причем для удержания корректора нуля в фиксированном положении между крепежной шайбой и диском с эксцентриком расположена тарельчатая пружина, натяжной натяг с запасом которой создается при креплении винтами диска с эксцентриком в резьбовые отверстия тыльного торца винта с прорезью, причем винт расположен во втулке, имеющей отбортовки и выполненной из эластичного материала, что дает возможность вставить втулку в отверстие корпуса прибора и закрепить ее при помощи отбортовок.
Однако у прототипа имеется ряд недостатков, а именно:
- в конструкции корректора нуля расположена тарельчатая пружина, при помощи которой создается надежный натяг с запасом и фиксированное крепление корректора нуля на цилиндрическом корпусе манометра, однако при длительной эксплуатации прибора механические характеристики материала тарельчатой пружины изменяются в силу усталости материала [4, с.354], что приводит к ослабеванию крепления корректора нуля к корпусу прибора и, как следствие, приводит к погрешностям показаний манометра;
- в силу вышеуказанной причины возникает другой отрицательный момент: при пульсациях пружины Бурдона, которая связана с эксцентриком корректора нуля посредством цилиндрической пружины растяжения происходит смещение корректора нуля относительно первоначального установленного своего положения на цилиндрическом корпусе прибора, что увеличивает погрешность показаний манометра.
Далее, в прототипе - для повышения виброустойчивости за счет исключения влияния пульсаций измеряемой среды - в котором, кроме применения цилиндрической пружины растяжения применяется балансировочное устройство, представляющее собой грузики, перемещающиеся на резьбовой шпильке, и в силу их инерции создается стабилизированное положение указательной стрелки на шкале прибора при измеряемом давлении, то в новом предлагаемом техническом решении применять балансировочное устройство нет необходимости, так как новый прибор эксплуатируется для измерения гидростатического давления, что значительно упрощает конструкцию прибора и повышает его экономичность.
Целью предлагаемого технического решения является упрощение конструкции глубиномеров манометрического типа путем усовершенствования конструкции узла коррекции нуля.
Технический результат достигается тем, что глубиномер манометрический, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого установлен держатель-основание, оканчивающийся штуцером для подключения к измеряемому давлению с внешней стороны корпуса, трубчатую пружину Бурдона, на свободном конце которой жестко закреплен наконечник с плоским выступом, имеющий отверстие, выполненное в виде паза для крепления первого шарнира, а в хвостовике зубчатого сектора также имеется отверстие, выполненное в виде паза для крепления второго шарнира для соединения тяги своими концами при помощи первого и второго шарниров, причем длина тяги регулируется при помощи плечика, в котором имеется продольный паз для перемещения плечика вверх и вниз, который крепится к тяге при помощи винтов, кроме того, содержит новую конструкцию корректора нуля, который состоит из цилиндрической пружины растяжения, которая свободно закреплена при помощи прицепов, полученных посредством отгиба крайних витков пружины так, что один прицеп пружины свободно вставлен в отверстие вылета большей консоли рычага, установленного на оси вращения, которая закреплена на цилиндрическом выступе внутренней стенке прибора, а другой - в отверстие ушка, которое жестко прикреплено на трубчатой пружине Бурдона к наконечнику с плоским выступом, кроме того, меньшая консоль рычага имеет на вылете консоли отверстие, выполненное в виде продольного паза для крепления третьего шарнира и соединения меньшей консоли рычага с цилиндрическим наконечником, который установлен в верхней части регулировочного винта, верхняя часть которого выполнена в виде резьбовой шпильки, которая вкручена в резьбовое отверстие втулки, которая выполнена заодно с плоскими плечиками, которые крепятся к внутренней стенке прибора при помощи винтов, причем регулировочный винт установлен вертикально параллельно продольной оси прибора в отверстие, которое выполнено в нижней части цилиндрического корпуса прибора, кроме того, нижняя часть регулировочного винта выступает за пределы корпуса прибора и имеет на торце шлиц под регулировочный инструмент.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить его критерию «новизна». При изучении других известных технических решений в данной области техники, отличающие заявленное изобретение от прототипа не были выявлены и потому они обеспечивают техническому решению соответствие критерию «существенные отличия».
Чертежи, поясняющие суть изобретения, приведены: на фиг.1 - изображен приборе лицевой стороны; на фиг.2 - узел А корректора нуля на фиг.1, на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1, на которых: 1 - цилиндрический корпус прибора с задним фланцем 2, в котором выполнены три отверстия для крепления прибора по месту, 3 - циферблат прибора, 4 - стрелочный указатель, 5 - защитное стекло, 6 - штуцер, являющийся частью держателя 7, и закрепленный неподвижно в корпусе 1 с трубкой Бурдона 8, которая свободным концом связана с помощью тяги 9 через хвостовик 10 зубчатого сектра с передаточным трибко-секторным механизмом (на чертеже условно не показан), преобразующим перемещение свободного конца трубки Бурдона 8 в круговое движение стрелочного указателя 4, установленного на оси трибки 11 и располагающийся над циферблатом 3, причем ось трибки 11 совпадает с центральной геометрической осью цилиндрического корпуса манометра, в котором на свободном конце трубки Бурдона жестко закреплен плоский выстун 12, имеющий отверстие 13, выполненное в виде паза для крепления первого шарнира 14 корректора нуля, а в хвостовике 10 зубчатого сектора трибко-секторного механизма (на чертеже условно не показан) также имеется отверстие, выполненное в виде паза 15 для крепления второго шарнира 16 для соединения тяги 9 своими концами при помощи первого 14 и второго 16 шарниров, причем длина тяги 9 регулируется при помощи плечика 17, в котором имеется продольный паз 18 для перемещения плечика 17 вверх или вниз, причем плечико 17 крепится к тяге 9 при помощи винтов, соответственно, 19 и 20, кроме того, корректор нуля содержит цилиндрическую пружину растяжения 21, которая свободно закреплена при помощи прицепов, соответственно, 22 и 23, полученных посредством отгиба крайних витков пружины растяжения 21 так, что один прицеп 22 свободно вставлен в отверстие вылета большей консоли рычага 24, установленного на оси вращения 25, которая закреплена на цилиндрическом выступе 26 внутренней стенке корпуса 1, а другой - в отверстие ушка 27, которое жестко прикреплено на свободном конце трубчатой пружины Бурдона 8 к наконечнику с плоским выступом 12, кроме того, меньшая консоль рычага 24 на конце имеет отверстие, выполненное в виде паза для крепления треьего шарнира 28 и соединения меньшей консоли рычага 24 с цилиндрическим наконечником 29 (фиг.3 - разрез А-А на фиг.1), который устанавливается в посадочное отверстие 30 верхней части регулировочного винта 31, верхняя часть которого выполнена в виде реьбовой шпильки 32, которая вкручена в резьбовое отверстие кронштейна 33, выполненного заодно с плоскими плечиками 34 с отверстиями для крепления кронштейна 33 при помощи винтов к внутренней стенке корпуса прибора, причем регулировочный винт 31 установлен вертикально параллельно продольной оси прибора в отверстие, которое выполнено в нижней части цилиндрического корпуса 1 прибора, кроме того, нижняя часть регулировочного винта 31 выступает за пределы корпуса 1 прибора и имеет на торце шлиц 35 под регулировочный инструмент.
Устройство прибора функционирует следующим образом.
Глубиномер устанавливается на борту подводного судна и подсоединен к гидравлической системе, которая непосредственно связана с забортной морской водой.
По мере погружения подводного судна давление воды подается во внутреннюю полость манометрической пружины 8 путем подсоединения прибора при помощи штуцера 6 (фиг.1) к гидравлической системе подводного судна.
При подаче давления перемещение свободного конца пружины 8 при помощи тяги 9 через хвостовик 10 зубчатого сектора с передаточным трибко-секторным механизмом преобразуется во вращательное движение показывающей стрелки 4. Отсчет показаний производится по шкале циферблата 3 прибора.
Глубина погружения подводного судна определяется по показанию прибора, шкала которого градуирована в метрах.
Конструкция глубиномера разработана на основе традиционных механических манометров, надежна и проста в эксплуатации, кроме того, содержит новую конструкцию корректора нуля.
Источники информации
1. Номенклатурный каталог продукции ОАО Манотомь. www.manotom-tmz.ru. Манометры показывающие судовые. Технические условия - ТУ 25.02.1946-76.
2. Манометр показывающий корабельный. Патент РФ №2382342. Авторы: А.Ю.Гетц, В.И.Мачкинис, С.М.Везнер.
3. Манометр показывающий для точных измерений МПТИ - прототип. Патент РФ №2381465. Авторы: А.Ю.Гетц, В.И.Мачкинис.
4. Степин П.А. Пружины, их расчет и конструирование, 424 с. М., МЭИ, 2003 г.