Устройство для динамической градуировки датчиков давления Советский патент 1992 года по МПК G01L27/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам получения одиночных импульсов давления для градуировки, поверки и динамических испытаний измерительных преобразователей давления.

Известно устройство для резкого снятия и повышения давления, состоящее из измерительной и задающей камер, заполненных рабочей жидкостью и разделенных игольчатым подпружиненным клапаном.

Недостатком этого устройства является то, что скорость открывания игольчатого клапана напрямую зависит от скорости срабатывания цилиндрической пружины сжатия, что явно недостаточно для получения импульса давления в жидкостной рабочей среде с коротким фронтом скорости нарастания давления.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому является устройство, состоящее из корпуса, в котором образованы рабочая камера с гнездами для градуируемых и образцового датчиков давления и задающая камера, соединенные каналом, в котором установлен клапан в виде иглы с седлом, снабженный упругим металлическим стержнем, первый конец которого связан с механизмом удержания и спуска, а второй - с механизмом натяжения, при этом механизм удержания и спуска выполнен в виде поворотных захватов с замком, установленных на осях подвижной платформы с приводом симметрично относительно стержня, а замок выполнен в виде втулки с приводом, охватывающей подвижную платформу и контактирующую с поворотными захватами, а также содержащее вторичную регистрирующую аппаратуру.

ч| ГО 00

о

00

VJ

Недостатком этого устройства является то, что включение вторичной регистрирующей аппаратуры производится задаваемым уровнем выходного сигнала образцового датчика давления, что не позволяет регистрировать полный переходный процесс (его начальную стадию) в рабочей камере и снижает точность градуировки. Непостоянство точек контакта седла иглы из-за возможности ее вращения, несимметричная передача усилия захватами от привода через эксцентрики, подвижную платформу и втулку снижает надежность герметичного разделения рабочей и задающей камер, приводит к неодновременному освобождению иглы от захвата и искажает воспроизводимый импульс давления. Контакт иглы с захватами и эксцентриков с подвижной платформой и втулкой происходит по линии, что приводит к быстрому износу сопрягаемых поверхностей, размещение упругого стержня, механизмов взвода, удержания и спуска в задающей камере затрудняет передачу ими движения от привода и не позволяет осматривать и регулировать рабочие органы устройства.

Целью изобретения является повышение точности и надежности.

Повышение надежности достигается тем, что совмещается момент включения вторичной аппаратуры, содержащей быстродействующий канал, ЭВМ и графопостроитель, с началом переходных процессов в рабочей камере. Для этого игла и седло игольчатого клапана выпопнены как электрические контакты, электроизолированные между собой при открытом положении клапана.

Надежность герметичного разделения рабочей и задающей камер достигается тем, что игла не имеет возможности вращения вокруг собственной оси для чего захваты сопрягаются с опорным торцом иглы в пазах по радиусным площадкам, переходящим в лыски на игле, благодаря чему точки контакта иглы и седла остаются неизменными.

Исключение эксцентриков из силовой передачи движения механизмов взвода, удержания и спуска, изменение контакта иглы с захватом по линии на контакт по радиусной поверхности повышает надежность и долговечность устройства. Размещение упругого стержня, механизмов взвода, удержания и спуска вне задающей и рабочей камер упрощает передачу движения ими от приводов.

На фиг.1 изображено устройство для динамической градуировки датчиков давления; на фиг.2 - узел I на фиг,1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Датчики давления 1 и 2 установлены в корпус 3. Через уплотнение 4 в полость Азадающую камеру введена игла 5 клапана, имеющая буртик для ограничения хода иглы. Под опорным торцом иглы 5 в месте ее соединения с упругим стержнем 6 контактируют с иглой 5 по радиусным площадкам в

пазах, переходящим в лыски, захваты 7, установленные на осях в ползуне 8, представляющем собой винтовую пару с гайкой 9, установленную в корпусе 10. Корпус 10 электроизолирован от корпуса 3 прокладкой 11, втулками 12 и уплотнением 4. Ползун охватывает втулка 13, составляющая винтовую пару с гайкой 14. Стержень 6 через вкладыш 15, фиксирующий последний от проворота, соединен с лимбом 16. К корпусу

10, электрически связанному с иглой 5 клапана и электроизолированному от седла клапана, подключены индикатор 17 и реле 18, запускающее быстродействующий аналоговый канал, ЭВМ , графопостроитель.

Ползун 8 и втулка 13 имеют возможность только возвратно-поступательного движения, от проворота они фиксируются, например, шпонками. На фиг.2 показан буртик 19,

выполненный на игле 5, и радиусные площадки 20, переходящие в лыски 21.

Для воспроизведения импульса давления при открытом клапане в полость А-зада- ющей камеры подается давление, заданное

для рабочей камеры, после чего посредством гайки 14 и втулки 13 захваты 7 замыкаются под опорным торцом иглы 5. Затем вращением гайки 9 приводится в поступательное движение ползун 8. При этом в пределах упругой деформации на заданную величину растягивается стержень 6, и, придя в контакт с седлом клапана, игла 5 разделяет полость А-задающую камеру и полость Б-рабочую камеру. О закрытии клапана сигнализирует индикатор 17. После подачи заданного давления в задающую камеру - полость А устройство готово для воспроизведения импульса. Для воспроизведения импульса давления посредством гайки 14 и

втулки 13 разводятся захваты 7, их острые кромки срываются с опорного торца иглы 5 и межмолекулярные силы сцепления стержня 6 и сила давления рабочей среды отбрасывают иглу от седла. В момент размыкания

контакта между иглой 5 и седлом реле 18 запускает быстродействующий аналоговый канал , ЭВМ и графопостроитель.

Предлагаемое устройство позволяет за счет совмещения момента включения вторичной аппаратуры, содержащей быстродействующий аналоговый канал, ЭВМ и

графопостроитель, с началом импульса давления регистрировать полный переходный процесс в рабочей камере, что повышает точность градуировки, поверки и динамических испытаний датчиков давления. В отли- чиё от известного решения, где запуск вторичной аппаратуры производится установленным уровнем выходного сигнала дат- чика давления, что не позволяло регистрировать около 10% начала переход- ного процесса в рабочей камере, предлагаемое устройство по ;.оляет механизировать процессы обработки и регистрации, получать результаты градуировки как таблично, так и графически. За счет изменения кине- матики устройства и изменения геометрии сопрягаемых поверхностей повысились надежность и долговечность устройства. Формула изобретения Устройство для динамической градуи- ровки датчиков давления, содержащее корпус, в котором образованы рабочая камера с гнездами для градуируемых и образцовых датчиков давления и задающая камера, соединенные каналом, в котором установлен клапан в виде иглы с седлом, снабженной упругим металлическим стержнем, первый конец которого связан с механизмом удержания и спуска, а второй - с механизмом натяжения, при этом механизм удержания и спуска выполнен в виде поворотных захватов с замком, установленных на осях подвижной платформы с приводом

симметрично относительно стержня, а замок выполнен в виде втулки с приводом, охватывающей подвижную платформу и контактирующей с поворотными захватами, а также содержащее вторичную регистрирующую аппаратуру, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, оно снабжено установленным на корпусе кожухом, а стержень с механизмам натяжения, удержания и спуска размещен в его полости, при этом первый конец стержня снабжен ограничительным буртом, на котором выполнены лыски с радиальными сквозными пазами, в которых размещены захваты, причем поверхности пазов и контактирующие с ними поверхности захватов сопряжены и выполнены цилиндрическими, центр радиуса которых расположен на осях вращения захватов, а каждый из приводов втулки и подвижной платформы выполнен в виде гайки с резьбовым отверстием, установленной на внешней резьбовой поверхности, выполненной соответственно на втулке и подвижной платформе, при этом подвижная платформа снабжена двумя выступами, первый из которых установлен в пазу, выполненном на внутренней поверхности кожуха, а второй - в пазу, выполненном на внутренней поверхности втулки, причем корпус и кожух электроизолирова- ны, а каждый из них электрически связан с соответствующими каналами вторичной аппаратуры.

Изобретение относится к измерительной технике; в частности к устройствам получения одиночных импульсов давления для градуировки датчиков. Цель изобретения - повышение точности и надежности. В задающую полость А введена игла 5 с седлрм. В рабочей камере Б выполнены гнезда для градуируемых и образцовых датчиков. Игла снабжена упругим металлическим стержнем, первый конец которой связан с механизмом удержания спуска, а второй - с механизмом натяжения. Для создания импульса давления посредством гайки 14 втулки 13 разводятся захваты 7, Их острые кромки срываются с опорного торца иглы 5 и предварительно растянутый стержень б и сила давления рабочей среды отбрасывают иглу 5 от седла. В момент размыкания контакта между иглой 5 и седлом реле 18 подает сигнал в ЭВМ и графопостроитель. 3 ил. со с

Фиг. 1

Фие.З