СПОСОБ ПОВЕРКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ИНДУКТИВНОГО ДАТЧИКА ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК G01L27/00 

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения, в частности к способам поверки и испытаний дифференциально-индуктивных датчиков избыточного давления.

Известны дифференциально-индуктивные датчики избыточного давления, например типа ДИД-7 [1]. Основными измерительными узлами датчиков давления являются:

- чувствительный элемент, непосредственно воспринимающий давление контролируемой среды и преобразующий его в перемещение плунжера;

- дифференциально-индуктивный преобразователь, осуществляющий преобразование перемещения плунжера в напряжение переменного тока;

- электронный преобразователь, осуществляющий преобразование напряжения переменного тока в унифицированные выходные сигналы, кодовый, токовый или какой-либо другой в зависимости от конструкции.

Чувствительный элемент имеет две смежные приемные камеры, разделенные диафрагмой, плюсовую, предназначенную для приема рабочего давления, и минусовую, для приема опорного давления, в данном случае атмосферного.

Дифференциально-индуктивный преобразователь состоит из блока индуктивных катушек и штока с плунжером, причем шток жестко закреплен к диафрагме чувствительного элемента. Блок индуктивных катушек имеет одну первичную катушку и две одинаковые вторичные катушки, включенные между собой последовательно и встречно.

Датчик избыточного давления работает следующим образом. Когда датчик установлен на объекте эксплуатации, в его плюсовой камере создается давление контролируемой среды, а в минусовой камере создается атмосферное давление. Вследствие разности давлений, которое именуется избыточным, происходит деформация диафрагмы и перемещение плунжера, вызывающее изменение взаимоиндуктивности катушек, в результате чего во вторичных катушках появляется переменное напряжение, пропорциональное перемещению плунжера. Затем в электронном преобразователе переменное напряжение преобразуется в унифицированный выходной сигнал.

Поверка датчика избыточного давления во время эксплуатации производится с помощью испытательного стенда, который имеет задатчик избыточного давления, образцовое средство измерения избыточного давления, воспроизводимого задатчиком (образцовый манометр) и образцовое средство измерения унифицированного выходного сигнала.

Известный способ поверки датчика избыточного давления во время эксплуатации состоит в следующем [1]. Датчик избыточного давления демонтируется с объекта эксплуатации и подключается к испытательному стенду. Стендовый задатчик избыточного давления подключается к плюсовой камере поверяемого датчика, а минусовая камера соединяется с атмосферой. С помощью стендового задатчика в плюсовой камере поверяемого датчика создаются различные избыточные давления во всем диапазоне характеристики поверяемого прибора. Избыточное давление, создаваемое в рабочей камере прибора, измеряется стендовым образцовым манометром. Погрешность на заданном участке характеристики датчика давления определяют посредством сопоставления показаний стендового образцового манометра и показаний датчика, причем показания датчика определяются с помощью стендового образцового средства измерений выходного унифицированного сигнала.

Недостатком известного способа поверки является отсутствие возможности осуществлять поверку без демонтажа датчика давления с объекта эксплуатации.

Предлагаемый способ обеспечивает поверку датчика избыточного давления без его демонтажа с объекта эксплуатации.

Поскольку поверка по предполагаемому изобретению производится без демонтажа датчика давления, то во время поверки в его плюсовой камере действует рабочее давление контролируемой среды, которое в настоящее время (т.е. во время рассматриваемой поверки) может быть любым в пределах диапазона характеристики. Предлагаемый способ поверки предусматривает два варианта его применения, в зависимости от того, на каком участке характеристики определяется погрешность измерения: на участке, расположенном ниже рабочего давления контролируемой среды, действующего в настоящее время, или на участке характеристики, расположенной выше действующего давления контролируемой среды. Поверка датчика избыточного давления производится в период, когда рабочее давление контролируемой среды в плюсовой камере стабильно в пределах основной погрешности измерений.

В обоих вариантах применения предлагаемого способа поверки поверяемый датчик избыточного давления подключается к испытательному стенду, имеющему образцовое средство измерения унифицированного выходного сигнала, задатчик избыточного давления с образцовым манометром и задатчик остаточного давления с образцовым вакуумметром.

Один из вариантов применения предлагаемого способа поверки, заключающийся в определении погрешности измерений на участке характеристики, расположенном от нуля до действующего в настоящее время рабочего давления контролируемой среды, состоит в следующем. К минусовой камере подключается стендовый задатчик избыточного давления, причем избыточное давление контролируется образцовым манометром. В минусовой камере с помощью стендового задатчика давления создаются различные давления. С повышением давления в минусовой камере разность давлений, воздействующая на диафрагму, снижается и снижается показание поверяемого датчика давления. Причем максимальное давление в минусовой камере не должно превышать давления контролируемой среды, действующее в плюсовой камере. Таким образом, с помощью изменения давления в минусовой камере можно изменять показания датчика давления от нуля до действующего в настоящее время рабочего давления контролируемой среды. Погрешность измерения на этом участке характеристики определяют путем сопоставления изменений показаний датчика давления с изменением давления в минусовой камере, создаваемого задатчиком избыточного давления. Изменение избыточного давления в минусовой камере определяют с помощью стендового образцового манометра, а изменение показаний поверяемого датчика давления определяют с помощью стендового образцового средства измерения унифицированного сигнала.

Другой вариант применения предлагаемого способа поверки, заключающийся в определении погрешности измерений на участке характеристики, расположенном между действующим в настоящее время рабочим давлением контролируемой среды и его максимальным допустимым значением, состоит в следующем. К минусовой камере подключается стендовый задатчик остаточного давления. При этом остаточное давление измеряется образцовым вакуумметром. С помощью стендового задатчика остаточного давления в минусовой камере могут создаваться различные разрежения. С повышением разрежения в минусовой камере повышается разность давлений, воздействующих на диафрагму, и повышается показание поверяемого датчика давления. Причем максимальное разрежение в минусовой камере не должно вызывать показаний датчика давления, превышающих максимально допустимого значения. Таким образом, с помощью изменения остаточного давления (разрежения) в минусовой камере можно изменять показания датчика давления от действующего в настоящее время рабочего давления контролируемой среды до максимального допустимого значения. Погрешность измерения на этом участке характеристики определяют путем сопоставления изменений показаний датчика давления с изменением остаточного давления в минусовой камере. Изменение остаточного давления в минусовой камере определяют с помощью стендового образцового вакуумметра, а изменение показаний поверяемого датчика давления определяют с помощью стендового образцового средства измерения унифицированного сигнала.

Положительный технический результат от применения предлагаемого изобретения состоит в возможности осуществления поверки датчика избыточного давления без его демонтажа с объекта эксплуатации.

ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ

1. Датчик абсолютного давления ДАД-7 и датчик избыточного давления ДИД-7, техническое описание и инструкция по эксплуатации, Министерство приборостроения, средств автоматизации и систем управления, 1977 г.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к способам поверки дифференциально-индуктивных датчиков избыточного давления. Способ поверки предусматривает два варианта применения, в зависимости от того, на каком участке характеристики определяется погрешность измерения: на участке, расположенном ниже действующего рабочего давления контролируемой среды, или на участке характеристики, расположенной выше давления контролируемой среды. В обоих вариантах применения предлагаемого способа поверки поверяемый датчик избыточного давления подключается к испытательному стенду, имеющему образцовое средство измерения унифицированного выходного сигнала, задатчик избыточного давления с образцовым манометром и задатчик остаточного давления с образцовым вакуумметром. Один из вариантов применения предлагаемого способа поверки состоит в следующем. К минусовой камере подключается стендовый задатчик избыточного давления. С повышением давления в минусовой камере разность давлений, воздействующая на диафрагму, снижается и снижается показание поверяемого датчика давления. Погрешность измерения на этом участке характеристики определяют путем сопоставления изменений показаний датчика давления с изменением давления в минусовой камере. Изменение избыточного давления в минусовой камере определяют с помощью стендового образцового манометра, а изменение показаний поверяемого датчика давления определяют с помощью стендового образцового средства измерения унифицированного сигнала. Другой вариант применения предлагаемого способа поверки состоит в следующем. К минусовой камере подключается стендовый задатчик остаточного давления. С повышением разрежения в минусовой камере повышается разность давлений, воздействующая на диафрагму, и повышается показание поверяемого датчика давления. Погрешность измерения на этом участке характеристики определяют путем сопоставления показаний датчика давления с остаточным давлением в минусовой камере. Изменение остаточного давления в минусовой камере определяют с помощью стендового образцового вакуумметра, а изменение показаний поверяемого датчика давления определяют с помощью стендового образцового средства измерения унифицированного сигнала. Технический результат – возможность проведения поверки без демонтажа датчика давления, т.е. при условии, когда в плюсовой камере датчика действует давление контролируемой среды. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ поверки дифференциально-индуктивного датчика избыточного давления, чувствительный элемент которого имеет две смежные приемные камеры, разделенные диафрагмой, плюсовую, предназначенную для приема рабочего давления, и минусовую, для приема опорного (атмосферного) давления, заключающийся в том, что в обеих камерах создаются давления, причем погрешность измерения на заданном участке характеристики определяется путем сопоставления показаний датчика давления с давлением в одной из приемных камер, отличающийся тем, что поверка производится во время действующего рабочего давления контролируемой среды в плюсовой камере, причем при определении погрешности измерений на участке характеристики, расположенной ниже действующего в настоящее время рабочего давления, в минусовой камере создается избыточное давление, т.е. превышающее атмосферное, а при определении погрешности измерений на участке характеристики, расположенной выше действующего в настоящее время рабочего давления, в минусовой камере создается остаточное давление, т.е. менее атмосферного.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверка датчика избыточного давления производится в период, когда рабочее давление контролируемой среды в плюсовой камере стабильно в пределах основной погрешности измерений.