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

(Л

С

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для динамической калибровки датчиков давления. Целью изобретения является расширение рабочего температурного диапазона и повышение точности. Устройство содержит камеру 1, в стенке которой закреплен испытуемый датчик давления 34. Камера снабжена подводом горючей смеси через трубу 6, из которой смесь поступает в сопло- насадок 7. По трубопроводу 29 подается сжатый воздух. Смесь поджигается от зональной свечи 30. Выйдя из сопла 7, смесь попадает в акустический резонатор в виде стакана 2. Возникают колебания потока, частота которых определяется глубиной стакана 2. Устройство снабжено регулятором постоянного давления в камере, температуры, частоты и амплитуды колебаний. 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к системам для частотных испытаний датчиков в условиях повышенных температур.

Датчики давления во многих случаях применяются для измерения пульсаций в условиях повышенных температур, например в основной и форсажной камерах сгорания авиационных двигателей. Поэтому существует необходимость в оценке точности и калибровке датчиков пульсаций давления в условиях повышенных температур, приближенных к эксплуатационным,

Известно устройство для динамической градуировки преобразователей давления, содержащее рабочую камеру с профилиро- ванным соплом, с образцовым и градуируемыми преобразователями, снабженную турбиной с лопатками, расположенными напротив сопла. Недостатком известного устройства является ограниченность температуры рабочей среды.

Известно также устройство для динамической тарировки пневматических датчиков давления - прототип, содержащее резонатор с контрольными и тарируемыми датчиками и клапан пульсаций давления. Недостатком указанного устройства для динамической тарировки пневматических датчиков давления является невозможность проведения частотных испытаний в условиях, приближенных к эксплуатационным, например, при повышенной температуре.

Целью изобретения является расширение рабочего температурного диапазона и повышение точности испытаний за счет проведения их в высокотемпературных условиях.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее источник сжатого

XI

О

о

4 Ю Ю

воздуха с первым клапаном, подключенным по управлению к регулятору давления, подключенную к первому клапану рабочую камеру с выходным соплом, гнездами для градуируемых датчиков давления и образцовым датчиком давления, резонатор, снабжено поршневой гильзой с приводом осевого перемещения, регулятором частоты колебаний давления, смесителем с заслонкой и приводом, регулятором амплитуды колебаний давления, источником горючего газа, вторым клапаном и подключенным к нему регулятором температуры, датчиком температуры в рабочей камере, датчиком среднего давления в рабочей камере, причем рабочая камера выполнена в виде полого цилиндра с днищем, а резонатор выполнен в виде стакана, установленного в днище камеры, еоосно размещенной в стакане с зазором газоотводящей трубы и обращенного сопла, размещенного в рабочей камере на конце газоотводящей трубы. При этом в кольцевом зазоре между трубой и стенкой стакана размещена поршневая гильза, привод осевого перемещения которой подключен к выходу регулятора частоты колебаний давления, а смеситель установлен на входе газоподводящей трубы, причем привод заслонки смесителя подключен к выходу регулятора -амплитуды колебаний давления, при этом входы регуляторов частоты и амплитуды колебаний давления подключены к образцовому датчику давления, а смеситель подключен ко второму клапану и к источнику сжатого воздуха через введенный третий клапан, причем регулятор температуры подключен к датчику среднего давления в рабочей камере.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства.

Устройство содержит камеру 1, внутри которой расположен стакан 2, выполненный совместно с днищем камеры. Камера 1 крепится к станине через опорное кольцо 3. На днище камеры 1 установлен коллектор 4 подвода воздуха. Внутри стакана 2 расположена с возможностью осевого перемещений поршневая гильза 5, внутри которой размещена коаксиально газоподводящая труба 6 с обращенным соплом-насадком 7. В поршневой гильзе 5 установлены высокотемпературные уплотнения 8,9,10,11,12 и 13, На части трубы 6, находящейся внутри сопла-насадка 7, выполнены радиальные отверстия 14 и установлен язычок 15. На входе в трубу б установлена заслонка 16с радиальными отверстиями 17, расположенными в одной плоскости с отверстиями 18, соединенными со смесеобразующим коллектором 19. Газоподводящая труба 6 крепится к станине через опорное кольцо 20. Регулятор частоты колебаний 21 через исполнительный элемент связан с червячной

парой 22 поршневой гильзы 5, Регулятор 23 амплитуды колебаний через исполнительный элемент связан с заслонкой 16. Регулятор 24 температуры через исполнительный элемент связан с регулируемым дросселем

0 25, установленным в питающей магистрали 25 газоподводящей трубы. Регулятор 27 давления через исполнительный элемент связан с регулируемым дросселем 28, размещенным в цепи подвода воздуха 29. В

5 камере 1 установлены запальная свеча 30, трубка подвода давления 31, связанная через демпфер 32 с датчиком среднего давления 33, исследуемый датчик 34 пульсаций давления, охлаждаемый датчик пульсаций

0 давления 35, датчик температуры 36. Датчик 33 подключен ко входу регулятора 27. Охлаждаемый датчик пульсаций давления 35 подключен к выходу регуляторов 21 и 23. Датчик 36 подключен к входу регулятора 24.

5 Дроссель 37 размещен в питающей магистрали 38 газоподводящей трубы. Манометры 39,40 и 41 установлены в магистралях 26,38 и цепи подвода воздуха 29. Манометры 42 и 43 установлены в магистралях .подвода сжа0 того воздуха и сжатого газа к горелке.

Устройство работает следующим образом, Открывается цроссель 37, сжатый воздух от сети подается в питающую магистраль 38. Открывается дроссель 25,

5 сжатый газ от источника подается а питающую магистраль 26. Воздух и газ поступают в смесеобразующий коллектор 19 и через отверстия 48 и отверстия заслонки 17 проходят в газоподводящую трубу 6, Из газо 0 подводящей трубы 6 через отверстия 14 газовоздушная смесь поступает в сопло-насадок 7 и далее в камеру 1. Открывается дроссель 28, воздух по цепи подвода 29 подается в камеру 1. Подается электрическое

5 напряжение на запальную свечу 30 и поджигается газовоздушная смесь. Выходя из сопла-насадка 7 газовоздушная смесь попадает в акустический резонатор, выполненный в виде стакана 2. В результате вза0 имодействия потока газовоздушной смеси на выходе из сопла-насадка с пульсирующим потоком, на входе в резонатор возникают самовозбуждающиеся колебания, частота которых определяется глубиной ста5 кана 2. Электрический сигнал от датчика пульсаций давления 33 поступает на вход регулятора давления 27, который через исполнительный элемент воздействует на дроссель 28, изменяя расход воздуха, подаваемого через коллектор 4 в камеру 1, и тем

самым, поддерживая постоянным давление в камере 1. Электрический сигнал отдатчика температуры 36 поступает на вход регулятора 24, который через исполнительный элемент воздействует на дроссель 25, изменяя расход газа, подаваемого через смесе- образующий коллектор 19 в газоподводящую трубу 6, регулируя таким образом температуру в камере 1. Частота и амплитуда генерируемых колебаний измеряется охлаждаемым датчиком пульсаций давления 35, электрический сигнал от которого поступает на вход регулятора частоты колебаний 21. Исполнительный элемент регулятора 21 воздействует на червячную пару 22, которая перемещает поршневую гильзу 5, меняя расстояние от выходного сечения сопла-насадка 7 до поршневой гильзы (глубину стакана), регулируя таким образом частоту генерируемых колебаний. Электрический сигнал с датчика 35 поступает также на вход регулятора амплитуды колебаний давления 23. Исполнительный элемент регулятора 23 воздействует на заслонку 16, изменяя площади проходных сечений отверстий 17 и 18, регулируя таким образом амплитуду колебаний давления. По манометрам 39, 40 и 41 контролируют давление в питающих магистралях 26,38 и цепи подвода воздуха 29, соответственно. По манометрам 42, 43 контролируют величины давлений в источниках сжатого воздуха и сжатого газа, соответственно.

Порядок проведения испытаний датчика следующий:

Предлагаемое устройство позволяет ис- 5 пытывать датчики пульсаций давления в ди- апазоне частот (0,3-10) кГц. при температурах до 1600К в условиях приближенных к эксплуатационным.

0 Формула изобретения

Устройство для динамической градуировки датчиков давления, содержащее источник сжатого воздуха с первым клапаном, подключенным по управлению к регулятору

5 давления, подключенную к первому клапану рабочую камеру с выходным соплом, гнездами для градуируемых датчиков давления и образцовым датчиком давления, резонатор, отличающийся тем, что, с целью

0 расширения рабочего температурного диа- пазона и повышения точности, оно снабжено поршневой гильзой с приводом осевого перемещения, регулятором частоты колебаний давления, смесителем с заслонкой и

5 приводом, регулятором амплитуды колебаний давления, источником горючего газа, вторым клапаном и подключенным к нему регулятором температуры, датчиком температуры в рабочей камере, датчиком средне0 го давления в рабочей камере, причем рабочая камера выполнена в виде полого цилиндра с днищем, а резонатор выполнен в виде стакана, установленного в днище камеры, соосно размещенной в стакане с за5 зором газоотводящей трубы, и обращенного сопла, размещенного в рабочей камере на конце газо под водя щей трубы, при этом в кольцевом зазоре между трубой и стенкой стакана размещена поршневая гильза, при0 вод осевого перемещения которой подключен к выходу регулятора частоты колебаний давления, а смеситель установлен на входе газоподводящей трубы, причем привод заслонки смесителя подключен к выходу регу5 лятора амплитуды колебаний давления, при этом входы регуляторов частоты и амплитуды колебаний давления подключены к образцовому датчику давлений, а смеситель подключен к второму клапану и к источнику

0 сжатого воздуха через введенный третий клапан, причем регулятор температуры подключен к датчику среднего давления в рабочей камере.

$

X.

ь

Т

VT,

1

г

-I

л