146297. lajstromszámú szabadalom • Mérőműszer (manométer) nagyobb nyomás pontos mérésére

Megjelent: 1960. március 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.297. SZÁM 42. k. 8-14. OSZTÁLY — FA-364. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Mérőműszer (manometer) nagyobb nyomás pontos mérésére Magyar Tudományos Akadémia Fáy Csaba oki. gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1957. november 18. A műszer alkalmas nagyobb nyomás (0,5—10; 1,5—30; 5—100 atmoszféra), illetve ikerkivitelben nyomáskülönbség mérésére a Bourdon-csöves "műszernél lényegesen nagyobb pontossággal. Működési elve differenciál dugattyús rendszerű. A mérendő nyomású térbe benyúló (alsó) dugattyú a homloklapjára ható nyomást erővé alakítja át és ezt egy más átmérőjű (felső) dugattyúval más értékű nyomássá alakítja vissza. A nyomásvisszaalakító dugattyúfelület egy igen vékony furatú üveg felszállócsőhöz csatlakozó nagyobb térbe nyúlik és igen kis elmozdulásához a felszállócsőben a mérőfolyadék nagyobb szintváltozása tartozik és ezzel tetszőleges érőt képes szolgáltatni az alsó dugattyúra ható erő kiegyensúlyozására. A mechanikusan kapcsolt kis elmozdulású alsó és felső dugattyú tömítését (a nyomástól függően) gumi-, műanyag- vagy acéllemezzel lehet megoldani. A két dugattyú tehát nyomástranszformátor. A felszállócsövön a mérőfolyadék szintje mellé helyezett skála a mérendő nyomásra osztható. A két dugattyú másik oldalát közös és gyakorlatilag állandó légköri nyomás terheli. Terheletlen állapotban a tömítések súrlódásának hibája nem hanyagolható el, a skála 0 pontja bizonytalan helyzetű. Ezért a műszer csak a végkitérés 5%-a felett mutat pontos értéket. A skála bekalibrálására azonban szükség van egy 0 helyzetre jellemző nyomásra, amit a .két dugattyú közé töltött és külön mérőcsőbe kivezetett mérőfolyadék légköri nyomás alatti szintje ad meg. A két dugattyú kis elmozdulása közben a dugattyúk közti tér térfogata ugyan kissé módosul, de ha a mérőcső átmérőjét elég nagyra választjuk, abban a mérőfolyadék szintjének megváltozása előírt kis határon belül tartható és az ebből adódó mérési hiba elhanyagolható. A műszer egy nyomás mérésére alkalmas kiviteli alakját az 1. ábrán mutatjuk be. Az (a) differenciál dugattyús tuskó alsó felére hat a mérendő (b) nyomás, felső felére a (c) higanynyomás. A dugattyúk kis elmozdulására a higany a (d) kapilláris csövön felszökik és így a felső nagyobb dugattyúra ható erő kiegyensúlyozza az alsó dugattyúra ható kisebb erőt. Az egészen kis elmozdulású (0,05 mm) dugattyú gyakorlatilag súrlódásmentes tömítését az (e) membránokkal (gumi, műanyag vagy acélmembrán) oldjuk meg. A műszer (g) jelű állítható skálájának 0 vonalát a két dugattyú közti térből kivezetett (f) jelű csőhöz állítjuk be. A műszer egy nyomáskülönbség mérésére alkalmas kiviteli alakját a 2. ábrán mutatjuk be. A közös (h) házba szerelt két teljesen megegyező méretű műszer (i) felszállócsövei mellé olyan (j) állítható skálát teszünk, amelynek 0 vonala mindig a (k) alacsonyabb szinthez állítható be és az (1) magasabb szinttel egymagasságban a (j) skálán a nyomáskülönbség számértéke olvasható le. Az (m) csőbe kivezetett közös 0 szint megfelelő felemelésével a műszer vákuum leolvasására is alkalmassá tehető. A két nyomás egyenkénti értéke az (n) állítható skálán .olvasható le. Szabadalmi igénypontok: 1. Mérőműszer nyomás pontos mérésére, azzal jellemezve, hogy membrántömítésű differenciál dugattyúja van, amelynek kisebb felületű oldala a mérendő nyomás terével, a nagyobb felületű oldala pedig a nyomást mutató kapilláris folyadékterével érintkezik. 2. Az 1. igénypont szerinti műszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a differenciál dugattyú tömítése gumilemez, műanyaglemez vagy hullámosított acéllemez. 3. Az 1—2. igénypontok bármelyike szerinti műszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a