(54) БАРОМЕТР (54) BAROMETER
Изобретение относитс к измерительной тезш-йке, а точнее - к технике измерени атмосферного или абсолютного давлени и может быть использовано, в частности в системе Госкомгидромета дл измерени атмосферного давлени на с гидрометеорологических станций. Известны газовые барометры, в которых преп тствием дл точных измерений вл етс вли ние изменени внешней температуры Tl. Известно устройство, которое содержит измерительную камеру с упругим чув ствительным элементом, индикатор положени его подвижного центра, нагреватель в измеритель температуры газа в измери тельной камере, отсчетное устройство и силокомпенсатор Г2. Недостатком этого устройства вл ет- .с зависимость чувствительности баромет ра от эффективных плоишдей упругих чувствительных элементов и коэффициента пе редачи рычажного механизма, к которым риложены усили чувствительного элемена и силокомненсатора. Цель изобретени - повышение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве внутренние полости измерительной камеры н камеры силокомпенсатора в верхней части соединены между собой трубкой, при этом уровень жидкости в камере силокомпенсатора расположен выше уровн жидкости в измерительной камере не величину (Рао-Р и о)) Лтг1 i: . II --- f де Р,., JJ - начальное значение измер емого давлени ; - давление столба жидкости в измерительной камере; - давление газа в измерительной камере при давлении РаО , ) 386 эффективные площади уп ругих чувствительных элементов камеры силокомпенсатора и измерительной кймеры; соответствующие плечи рычага силокомпенсатора , На чертеже схематично изображена кон струкци предлагаемого барометра. Измерительна газонаполненна камера 1 герметично соединена с мембрйной 2, жесткий центр которойленточной т гой 3 соединен с рычагом 4, установленным на упругой опоре 5 с центром вращени в точке О. Равновесное положение рычага определ етс при помощи нуль-индикатора 6. Верхн часть измерительной камеры расположена в нагревателе 7, температура газа в которой измер етс с помощью термометра свыходным преобразователем 8. С рычагом 4 соединен также ленточной т гой жесткий центр мембраны 9 камеры силокомпенсатора. Полость верхней части измерительной камеры Ю заполнена газом, а внутренн полость трубки 11, соединенна с полостью камеры силокомпенсатора, заполнена жидкостью с низким значением утфугости насыщенных паров, например веретенным маслом. Этой же жидкостью заполнена полость нижней части измерительной камеры 1, при этом верхний уровень жидкости расположен внутри нагревател 7. Полость верхней части измерительной камеры 1О соединена трубкой 12 с верхней частью трубки 11 выше уровн жидкости . Равновесное положение рычага наступает при наличии равенства моментов, развиваемых -мембранами 2 и 9, относительно точки О. Выходной сигнал нульиндикатора 6 может быть использован дл автоматического управлени нагревателем 7 или дл визуального определени мок«ента равенства моментов при ручном управлении нагревателем. Барометр работает следующим образом При некоторых начальных значени х ат мосферного давлени Рдд , давлени газа внутри измерительной камеры и камеры сипокомпенсатора RQ и температуре Т о , соответствующем давлении жидкости PM/L, И Р , на выходе нуль-индикатора . в этом случае сигнал равен нулю, т.е. соблюдаетс равенство Pao-(.Wao-(P.o-P)Saea ( где 3 - эффективна площадь мембраны 2; Эффективна площадь мембраны 9; 6 и В1- соответствующие плечи рычага. .Как видно из этого выражени , начальое значение измер емого давлени компенируетс давлением газа Р и давлением идкости в измерительной камере и камее силокомпенсатора. Изменение атмосферого давлени вызывает перемещение рыага , при этом на выходе нуль-индикатора о витс сигнал об увеличении или уменьенйи давлени относительно прежнего начени . При изменении атмосферного авлени температуру газа в измерительой камере измен ют так, чтобы снова наступил момент равновеси . Дл этого случа можем записать )2/,Рд(р4р) . (а), -текущее значение атмосферного давлени ; -давление газа в измерительной камере. Обозначив 1 после некоторых преобразован, получим Рао(К-1)+Р,,-Р.К Р,о(К-1; ) откуда, вычита из (4) (З), найдем , , Р.О где д-fc - изменение температуры газа камере. По этому изменению температуры определ ют изменение атмосферного давлени относительно PQ и наход т значение PJ., . Как видно из выражени (6), чувствительность прибора не зависит от К. Значение в предлагаемом устройстве можно выбирать, исход из требований получени необходимой чувствительности. Так как Р то из выражени ( 3 ) получить Р.О Рао-Ржи-Лр.- Следовательно, Р. можно задать так, чтобы обесдечцть необходимую чувствительность барометра при небольшой высоте столба жидкости в камере силокомпенсатора , что и обеспечиваетс выбором К, не измен при этом обшей чувствителытострThe invention relates to a measuring device, and more specifically to a technique for measuring atmospheric or absolute pressure, and can be used, in particular, in the Goskomgidromet system for measuring atmospheric pressure at hydrometeorological stations. Gas barometers are known in which an obstacle to accurate measurements is the effect of a change in the external temperature Tl. A device is known which comprises a measuring chamber with an elastic sensing element, an indicator of the position of its moving center, a heater in a gas temperature meter in the measuring chamber, a reading device and a power compensator G2. A disadvantage of this device is the dependence of the sensitivity of the barometer on the effective strength of the elastic sensing elements and the transfer coefficient of the lever mechanism, to which the forces of the sensing element and of the charge compensator are applied. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that in the device the internal cavities of the measuring chamber and the chamber of the power compensator are interconnected by a tube, while the level of the liquid in the chamber of the power compensator is located above the level of the liquid in the measuring chamber (Pa-R and o)) Lg1 i: . II --- f de P., JJ is the initial value of the measured pressure; - pressure of the liquid column in the measuring chamber; - gas pressure in the measuring chamber at a pressure of RaO,) 386 effective areas of the elastic sensors of the cell compensator and measuring chimers; corresponding shoulders of the lever of the power compensator. The drawing schematically shows the structure of the proposed barometer. The gas-measuring chamber 1 is hermetically connected to the membrane 2, the rigid center of which with tape rod 3 is connected to the lever 4 mounted on the elastic support 5 with the center of rotation at the point O. The equilibrium position of the lever is determined using the null-indicator 6. The upper part of the measuring chamber is located in the heater 7, the gas temperature in which is measured with a thermometer by an output transducer 8. The lever 4 is also connected to a band-tight rigid center of membrane 9 of the compensator chamber. The cavity of the upper part of the measuring chamber Yu is filled with gas, and the internal cavity of tube 11, which is connected to the cavity of the power compensator chamber, is filled with a liquid with a low value of saturated vapor, for example, spun oil. The same liquid is filled with the cavity of the lower part of the measuring chamber 1, while the upper level of the liquid is located inside the heater 7. The cavity of the upper part of the measuring chamber 1O is connected by a tube 12 with the upper part of the tube 11 above the liquid level. The equilibrium position of the lever occurs when there is an equality of the moments developed by -membranes 2 and 9 relative to the point O. The output signal of the null-indicator 6 can be used to automatically control the heater 7 or to visually determine the moment equality moment when the heater is manually controlled. The barometer operates as follows. At some initial values of the atmospheric pressure Рдд, the gas pressure inside the measuring chamber and the compensator chamber RQ and the temperature T o corresponding to the fluid pressure PM / L, P, at the output of the null indicator. in this case, the signal is zero, i.e. the equality Pao - (. Wao- (Po-P) Saea is observed (where 3 is the effective membrane area 2; Effective membrane area 9; 6 and B1 are the corresponding arms of the lever. As seen from this expression, the initial value of the measured pressure is compensated by pressure gas P and the pressure of the liquid in the measuring chamber and the cameo of the power compensator. A change in the atmospheric pressure causes the lever to move, while at the exit of the null indicator there is a signal of an increase or decrease in pressure relative to the previous level. the gas in the measuring chamber is changed so that the equilibrium moment again comes. For this case we can write down 2 /, Рд (р4р). (a), -the current value of atmospheric pressure; -the pressure of the gas in the measuring chamber. , we get Rao (K-1) + P ,, - R.K R, o (K-1;) from where, subtracted from (4) (З), we find, R. O where dfc is the change in gas temperature This change in temperature is used to determine the change in atmospheric pressure relative to PQ and find the value PJ.,. As can be seen from expression (6), the sensitivity of the device does not depend on K. The value in the proposed device can be chosen based on the requirements for obtaining the required sensitivity. Since Р is obtained from expression (3) R.O. Rao-Rie-Lr.- Therefore, R. can be set so as to ensure the necessary sensitivity of the barometer at a small height of the liquid column in the cell of the compensator, which is ensured by choosing K, without changing at the same time sheer sensitivity