Способ градуировки манометрических приборов Советский патент 1984 года по МПК G01L27/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к спо собам градуировки манометрических приборов. Необходимость сокращения цикла подготовки измерительных информаци онных систем к проведению экспериментальных исследований требует со кращения времени проведения градуи ровочных работ. Особенно актуальна эта проблема для экспериментальных градуировочных установок, в которы число каналов измерения давления (измерительных преобразователей | достигает 300-350. Известен способ градуировки средств измерения давления, заключающийся в том, что давление задают по образцовому средству измерения ступенями, на казвдой ступени давление выдерживают и регистрируют показания образцового и градуируемого средства измерения .1. Недостатком данного способа является большое время, затрачиваемо на градуировку и получение результата измерения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ град ировки манометрических приборов пу тем расчетного изменения давления градуировочной камере и фиксации показаний градуируемого прибора че рез заданный интервал времени 2. Известный способ такзке не дает возможности быстро градуировать большое количество приборов. Цель изобретения - сокращение времени одновременной градуировки нескольких приборов. I Поставленная иель достигается тем, что согласно способу градуиро ки манометрических приборов путем расчетного изменения давления в градуировочной камере и фиксации показаний градуируемого прибора че рез заданный интервал времени при монотонном непрерывном изменении давления для определения величины давления, соответствующего каждой точке градуировочной характеристик каждого прибора, после измерения величины давления образцовым прибо ром производят регистрацию показан :градуируемых приборов через интервал времени 4i определяемый соот ношением i - время изменения давления диапазоне градуировки р; йР - заданная абсолютная погреш ность образцового прибора после регистрации показаний послед него градуируемого прибора через время д-t вновь измеряют давление образцовым прибором, а величину давления, соответствующего показания каждого градуируемого прибора, опг ределяют по формуле /Р - Р ) V о5р. кон оБр. нрчI , Р -Р г + Контр. оБр.нич Де РКОКТР; контрольное давление для -го прибора; Р Р - показаний образО р.НвЧ . кон цового прибора в начале и конце опросд;число .градуируемых приборов, порядковый номер прибора при опросе. Сущность способа поясняется фиг.1,2,3,4 и 5. На фиг.1 представлено изменение давления в процессе опроса градуируемых приборов (каналов измерительной системы); на фиг. 2 - изменение давления в процессе градуировки; на фиг.3 - схема устройства для градуировки манометрических приборов, реализующая предлагаемый способ, на фиг.4 - линейно-ступенчатое изменение давления, которое может быть обеспечено с помощью устройства/ на фиг.5 - изменение давления в ветвях устройства при градуировке по разности давлений. В устройстве для реализации предлагаемого способа к рабочей камере 1 {фиг..З) подсоединены градуируемые манометрические приборы 2, образцовый прибор 3 и электроконтактный манометр 4, электрически связанные с установленным на магистрали сжатого воздуха 5 электромагнитным краном 6 и электромагнитным краном 7, установленным на магистрали сброса давления 8. Регулируемые дроссели 9 и 10 установлены последовательно с электромагнитными кранами б и 7. Магистраль сброса давления 8 заканч 1ваетсЯ двухпозиционным краном 11, выходы которого соединены соответственно с атмосферой и устройством 12 для создания давления ниже атмосферного. Кран 11 электрически связан с электроконтактным манометром 13, установленным на рабочей камере 1. Выход градуируемых приборов 2 (преобразователей давленияJ через согласующие устройства 14, коммутатор 15 и аналого-цифровой преобразователь 16 подключен на ЭВМ 17. Образцовый прибор 3 (например, измерительный преобразователь давления ИПД кл. 0.06) имеет выход на ЭВМ 17 через цифровой вольтметр 18 и согласующее устройство 19. Устройство работает следующим образом. Воздух из магистрали сжатого воздуха 5 при открытом кране 6 и закрытом кране 7 через регулируемый дроссель 9 поступает в рабочую камеру 1, давление в которой растет со скоростью, определяемой сботношением объема рабочей камеры 1 и проходного сечения -дросселя 9. Давление растет до уровня, определяемого положением верхнего контакта электроконтактного манометра 4. При достижении этого уровня кран 6 закрывается и открывается кран 7. Давление в рабочей камере 1 уменьшается со скоростью, определяемой соотношением емкости рабочей камеры 1 и проходного сечения регулируемого дросселя. 10, При давлении выше атмосферного сброс осуществляется в атмосферу. При давлении, близком к атмосферному (Р,з5 0,35 кгс/см), сброс осуществляют в устройство 12 для создания давления ниже атмосферного, для чего по команде электроконтактного манометра 13 кран 11 переключается на вакуумную трассу. Падение давления осуществляется до тех пор, пока не замкнется нижний контакт электроконтактного манометра 4. При этом кран 7 закрывается, открывается кран б и, цикл повторяется.

В соответствии с предлагаемым способом устройство автоматически обеспечивает непрерывное изменение давления (фиг.2) в пределах, уставав- ливаемых по электроконтактному манометру 4.

Если при повышении давления закрыть кран 6, то рост давления прекратится и получится полка-давления. Следовательно, устройство позволяет осуществлять также и линейно-ступенчатое.изменение давления (фиг.4). Устройство позволяет проводить градуировки каналов систем измерения давления как по избыточному, так и по абсолютному давлениям, исследовать явление запаздывания в измерительных системах с ограниченным быстродействием.

Для градуировки каналов системы по разности давлений (перепаду) используется вторая ветвь (нижня фиг. 3) , которая позволяет создавать постоянное или переменное опорное давление и, следовательно, необходимое изменение разности давений (фиг. 5 ).

При достижении заданного уровня авления осуществляется опрос обазпового прибора 3 (фиг.З), градуруемых приборов 2 и вновь образцоого прибора 3. Нелинейность изменеия давления в пределах времени опроса градуируемых приборов не более погрешности образцового прибора. Регулируемые Дроссели 9 и 10 устанавливают с таким расчетом,чтобы время нарастания давления было 5 равно времени уменьшения.

Опрос градуируемых приборов производят по достижению заданных уровней давления, контролируемых по образцовому прибору, имеющему выход

0 на ЭВМ. Опрос на каждом заданном уройне по команде ЭВМ осуществляют в следующем порядке: первым спрашивают образцовый прибор, затем градуируемые, а потом снова образцовый.

5 Это дает возможность независимо от числа градуируемых приборов для каждого из них при каждом опросе определить соответствующее моменту регистрации контрольное давление,.

Q которое учитывается при обработке результатов градуировки. Таким об- разом исключаются систематические погрешности, которые могут возникнуть из-за неодновременности взятия

5 отсчетов по образцовому и градуируемому приборам. Контрольное давление (фиг.1) дл каждого из градуируемых приборов (каналов системы) находят из выражения

(PC --PC )

ООр.КОН .о5р. HC|t / ,.

1 + р

п+1о5р. нач I

КОНГр р

- контрольное давление

где

контри - для t--ro канала,

обр-Иач .кон- показание

образцового прибора соответственно в начале и конце опроса,

число градуируемых

п каналов, i - порядковый номер

канала при опросе. Скорость изменения давления при проведении градуировки (фиг.2) вы5 бирают такой, чтобы за время опроса одного градуируемого прибооа (измерительного канала системы ) изменение давления было не больше погрешности образцового средства измерения. Это условие можно записать в виде

где , - время изменения давления в

диапазоне градуировки Р , ДР - абсолютная погрешность образцового прибора, dt - время опроса одного прибора (канала измерительной системы )1

СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ МАНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОБ путем расчетного изменения давления в градуировочной камере, фиксации показаний градуируемого прибора через заданный интервал времени, отличающийс я тем, что, с целью сокращения времени одновременной градуировки нескольких приборов, при монотонном непрерывном изменении давления для определения величины давления, соответствующего каждой точке градуировочной характеристики каждого прибора, после измерения величины давления образцовым прибором произrKOHfnf.Katt. водят регистрацию показаний градуируемых приборов через интервал времени а Ч определяемый соотношением , . где t - время изменения давления в диапазоне градуировки Р / лР - заданная абсолютная погрешность образцового прибора, после регистрации показаний последнего градуируемого прибора через ; время at вновь измеряют давление образцовым прибором, а величину давления, соответствующего показаниям каждого градуируемого прибора, определяют по формуле )/р р - , р -р , обр-коН 1)Ур.нстц| . контр. .HdM |ГЙ ® где РКОЧТР,- контрольное давление для t - го прибора , оКр.ц (р- кон показания образцового прибора в начале и конце опроса, П - число градуируемых приборов; i - порядковый номер прибора при опросе. 00 КвнтрЛ