Способ динамической калибровки преобразователей давления непосредственно на объекте и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G01L27/00 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам .для динамической градуировки измерительных преобразователей давления устройствам для их осуществления.

Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкое ти динамической калибровки преобразователей давления.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство на фиг. 2 - формы зарегистрированных сигналов.

Согласно предлагаемому способу динамической калибровки одновременно всех преобразователей давления непосредственно на исследуемом объекте путем нагружения переменным давлением объект, оснащенный преобразователями давления, подключенными к измерительным каналам системы измерений., сначала помещают в камеру с эластичными надувными стенками или подсоединяют камеру к части объекта, герметизируют ее с помощью надувных манжет, посредством циклического изменения объема камеры по закону меандра создают внутри нее переменное давление, близкое по амплитуде к давлению при испытаниях, контролируя его амплитуду контрольными датчиками или манометрами, сравнивая сигналы с измерительных каналов , устанавливают одинаковое усиление каналов и регистрируют сигналы, затем регистрируют сигналы с измерительных каналов, поочередно нагружая преобразователи давлением такой же амплитуды за ударной волной при помощи передвижной ударной трубы с гибким газоходом, и, сравнивая амплитуды и формы зарегистрированных сигналов определяют чувствительность и частотную характеристику каждого преобразователя давления.

При предлагаемом способе динамической калибровки объект и при испытаниях, и при калибровке находится на одном месте (месте испытания), при этом используют одни и те же приборы измерительной системы, что устраняет дополнительные погрешности, вызванные перемонтажом системы измерений, использованием различных приборов. Способ позволяет существенно снизить трудоемкость контрольной калибровки в процессе испытаний, . когда характеристики преобразователей могут меняться из-за эрозионного теплового, вибрационного и других

воздействий, и тем самым повысить надежность измерений.

Устройство включает исследуемый объект 1 с преобразователями 2 давления, подключенными к измерительным каналам системы 3 измерений, камеру 4 с эластичными надувными стенками, опирающимися на арматуру (например, пружинного типа) 5, служащую для

предохранения от соприкосновения стенок камеры с объектом. Камера снабжена надувными уплотнительными манжетами 6 для герметизации мест контакта объекта с камерой, штуцером 7

5 для подсоединения контрольного манометра или датчика 8 и клапаном 9 для регулирования начального давления в камере. Камера соединена приводом 10 ,с вибратором 11, например,- поршне0 -вого типа, обеспечивающим изменение объема камеры по закону меандра.

Устройство работает следующим образом.

5 Перед калибровкой на объект.или его часть надевают арматуру 5 для пре- дохр нения от.соприкосновения стенок камеры с объектом, затем - камеру со спущенными стенками, надувают стен ки камеры и уплотнительные манжеты подсоединяют привод с вибратором и контрольный манометр или датчик.Под; действием вибратора камера деформируется, объем полости между внутренними стенками камеры и объектом меняется, вызывая изменение давления в полости.

Перед включением вибратора устанавливают привод в заданное, исходное положение .и при помощи клапана выравнивают давление в камере с атмосферным. Затем включают вибратор и, изменяя амплитуду перемещения привода и степень накачки стенок камеры, устанавливают заданную амплитуду изменения давления в камере, близкую к реализуемой в испытаниях. В зависимости от исходного положения привода в камере можно создавать импульсы давления, разрежения и их чередование. Сравнивая сигналы с преобразователей давления на выходе измери- тельных каналов, регулируя усиление последних, добиваются равенства амплитуд сигналов, т.е. одинаковой чувствительности измерительных каналов, и регистрируют сигналы на регистраторах. Формы зарегистрированных сигналов показаны на фиг. 2 сплош5

0

S

0

55

ной линией. Затем демонтируют камеру, и при помощи передвижной электроразрядной ударной трубы с гибким газоходом нагружают поочередно преобразователи давлением за ударной 5 волной такой же амплитуды и регистрируют их (фиг. 2). Регулирование давления за ударной волной производят изменением энергии, запасенной в батарее конденсаторов энергоблока 10 ударной трубы, руководствуясь графической зависимостью давления за ударной волной от указанной энергии или величиной сигнала на выходе измерительного канала по завершении if переходных процессов в преобразователе давления (обычно 10 с для пьезоэлектрических датчиков).

Для каждого преобразователя давления сравнивают амплитуды и формы JQ зарегистрированных сигналов, зная действующее на него давление, опреде- ляют чувствительность измерительного канала, включающего преобразователь давления, вторичный преобразователь 25 или усилитель и регистратор, а накладывая в одном временном масштабе за- регистрированные сигналы, определяют переходную функцию преобразователя

давления (реакцию на действие ступенв-. ки давления) и тем самым его частотную характеристику. Указанную калибровку проводят перед началом испытаний и после них.

30

Формула изобр

е т е н я.

1. Способ динамической калибровки преобразователей давления непосредственно на объекте,, включакщий создание ударной волны, поочередное нагружение преобразователей давлением за ударной волной, измерение давления за ударной волной и определение коэф-

Z/

Г1

| | Г. П.-.. f

ВНИИПИ Заказ 1703/44 Тираж 778 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгородi ул. Проектная, 4

5 10 if

JQ 25

0

5

фициентов чувствительности и частотных характеристик преобразователей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости, проводят предварительное нагружение преобразователей давления калиброванным давлением, изменяющимся по закону меандра, выравнивают амплитуды выходных электрических сигналов преобразователей пу-, тем регулировки коэффициентов усиления их усилителей, регистрируют их выходные сигналы, затем при поочередном нагруже- нии преобразователей давлением за удар-- ной волной регулируют давление за ударной волной так,чтобы оно равнялось амплитудному значению давления при нагружении по закону меандра, сравнивают фор№1 сигналов от нагруження по закону меандра и нагружения давлением за ударной волной, после чего определяют коэффициент чувствительности и частотную характеристику каж- дого преобразователя.

2. Устройство для динамической калибровки преобразователей давления непосредственно на объекте, содержащее камеру давления, манометр и генератор переменного давления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости, камера давления выполнена в виде эластичной оболочки, опирающейся на арматуру с зазором относительно исследуемого объекта, при этом оболочка снабжена двойными стенками, образующими надувную полость, надувными уплотнительными манжетами, установленньв(И в месте контакта с объектом, н штуцером, соединенным с манометром, а .генератор выполнен в виде вибратора со штоком, соединенным с эластичной оболочкой.

фиг. 2.

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить надежность и уменьшить трудоемкость калибровки преобразователей. Нагружают преобразователи 2 давления, расположенные в камере 4 на исследуемом объекте 1 и подключенные к измерительным каналам системы 3 измерений, калиброванным давлением, из- меняющимся по закону меандра. Регулировкой усиления выходных сиг- ,8 (хг 7 налов с преобразователей добиваются равенства их амплитуд и регистрируют эти сигналы. Электроразрядной ударной трубой с гибким газоходом нагружают поочередно преобраэовате- :ли давлением такой же амплитуды эа ударной волной. Регулирование давления за ударной волной производят изменением энергии, запасенной в бата- рее конденсаторов эяергоблетса ударной трубы. Для каждого преобразователя давления сравнивают амплитуда и формы зарегистрированных сигналов и определяют «го коэффициент чувствительности и частотную характеристику. Камера 4 давления выполнена с эластичными надувшл-ш стенками, опирающимися на арматуру5, и снабжена надувными упдотнительными манжетами 6 для герметизации мест контакта объекта с камерой и штуцером 7 для подсоединения контрольного манометра 8. Изменение объема камеры осуществляется вибратором 1,1. 2с п. ф-лы, 2 ил. Фиг.1