СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G01L27/00 

Изобретение относится к технике определения амплитудно-фазовых характеристик пневматических датчиков давления. Известен способ определения амплитуднофазовой характеристики пневматического датчика давления, заключающийся в иодаче на вход датчика давления, изменяющегося по синусоидальному закону с постоянной амплитудой, и в сравнении амплитуды и фазы выходного давления датчика с амплитудой и фазой входного при различных частотах входного давления. Для этого входное и соответствуюи;ее ему выходное давления датчика записывают при помощи быстродействующей аппаратуры, например осциллографа МГ1О-2, на кинопленке, и, обрабатывая полученные осциллограммы, получают амплитудно-фазовую характеристику датчика. Однако высокая трудоемкость ироцесса практически исключает возможность применения известного способа на заводах-изготовителях, например, при приемосдаточных испытаниях серийных датчиков. Для снижения трудоемкости процесса определения амплитудно-фазовой характеристики пневматического датчика давления по предлагаемому способу входное и соответствующее ему выходное давления пневматического датчика преобразуют в противоположно направденные усилия или моменты в двух различных ениях, одно из которых равно, наприноминальному значению коэффициента разования датчика, а другое отличается о, измеряют равнодействующие усилия оменты для каждого из этих отношений ая систему двух уравнений с двумя неными, определяют модуль и фазу амдно-фазовой характеристики датчика азличных частотах входного давления -MaKc- Лд и sin u)/f - «д (со) - Яах-макс X X Л , Sin ш М, sin (со - ,) «акс. Ад (ш) Sin {ш - Яд (и) - РВХ-ИЗКС. X Xff,-smi( M,-(t,), /(д((й) -модуль амплитудно-фазовой характеристики датчика при частоте входного давления (о; ад (со)-фаза амплитудно-фазовой характеристики датчика при частоте входного давления (о; -Рвх. макс - амплитуда входного давления;со - частота входного давления; - отношения, в которых сравниваются входное и выходное давления, преобразованные в противоположно направленные усилия или моменты;Ii макс И MZ макс - измеренныв знзчения амплитуд разностей усилий или моментов, в которые преобразованы входное и выходное давления для /d и Kz соответственно. На чертеже изображена схема установки, реализующей предлагаемый способ определения амплитудно-фазовой характеристики пневматического датчика давления. Установка содержит генератор 1 входного давления, изменяющегося по синусоидальному закону с постоянной амплитудой; испытуемый датчик 2; блок 5 сравнения, позволяющий сравнивать последовательно в двух различных отношениях усилия, развиваемые входным и выходным давлениями испытуемого датчика, содержащий камеры 4, 5 и 6, образованные корпусами 7, 8, 9 и чувствительными элементами 10, 11 и 12 (например, сильфонами) и вентиль 13. Элементы 10, 11 и 12 связаны с уравновещенным в начальном положении рычагом 14 механизма 15 для измерения противоположно направленных сил или моментов (например, пружинного). Амплитудно-фазовую характеристику определяют следующим образом. Входное давление Рвх(0, изменяющееся по синусоидальному закону с амплитудой, равной 25% диапазона измерения испытуемого датчика 2 и в камеру 5 (вентиль 13 закрыт), а соответствзющее ему выходное давление испытуемого датчика Рвых(0 - в камеру 4. Развиваемые в камерах 4 и 5 посредством чувствительных элементов 10 и 12 противоположно направленные моменты сравниваются в отнощении, равном V- -о 5 Ь 1 - „ . - Ад/«) где 54 и 55 - эффективные площади чувствительных элементов 10 и 12; /4 и/5 - длины плеч рычага 14 /(д/,) о -коэффициент преобразования испытуемого датчика при частоте входного давления, равной нулю. Равнодействующий момент М(1), равный в этом случае М,(((,(1) где /Су - коэффициент усиления механизма 15, измеряют пружинным механизмом 15. Затем, не изменяя частоту входного давления РЕХ(О. открывают вентиль 13, в резуль у f.-K,

дИ

+ 7

макс у 1 К + КгК,+ -2 вх макс Яд (ш) arc cos /. К,

.Л 1максИ- гЛ41„аксИ

Kt-Кг те чего входное давление подастся в камеи 6. Развиваемые в камерах 4, 5 к 6 подством чувствительных элементов 10, 11 12 противоположно направленные моменты вниваются в отношении, равном t , г 1 Sg-l к.+ эффективная площадь чувствительного элемента //; k - длина плеча рычага 14, тличающимся от Ki, например, на 10%. Равнодействующий момент M2(t), равный в м случае М,(0 ,,,((0,(2) еряют пружинным механизмом 15. общем виде установка реализует следуюю зависимость: °вх-макс- д()-8Ш w t - ад (cu) - Р х-макс X ХК,8тш(}.Ку М, (ш). sin (ш t - pj), (3) РВХ (t) РВХ макс Sin (и / - входное давление в момент време ки t ( при закрытом вентиле 13, 2 при открытом вентиле 13); вхмаке - амплитуда ВХОДНОГО давления; (О - круговая частота входного давления;макс (и)-амплитуда равнодействующего момента при круговой частоте входного давления 0; pi - угол сдвига фаз между входным давлением и равнодействующим моментом; д(со)-модуль амплитудно-фазовой характеристики иснытуемого датчика, равный д- (ц) - вых-максС) вх-макс () Явыхмакс((о)-амплитуда выходного давления датчика при круговой частоте входного давления ю; a;i,(m)-угол сдвига фаз между входным и выходным давлениями испытуемого датчика (фаза амплитудно-фазовой характеристики при круговой частоте давления и). ешая (3) относительно Лд(сй) и ад (со), поим ,К,,,, (ш),,,,(а) М ,,с (-) Р -К KZ - AI ва Л - 1макс()- 1-Л 1максН к,. их макс у

Таким образом, производя измерения Mj-.щкс и MZMUKC при различных частотах входного давлеиия расчетным путем определяют для каждой частоты входного давления модуль и фазу амплитудно-фазовой характеристики испытуемого датчика.

Предмет изобретения Способ определения амплитудно-фазовой характеристики пневматического датчика давления путем сравнения амплитуды и фазы входного давления с амплитудой и фазой выходного давления датчика, отличающийся

тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса, входное и соответствующее ему выходное давление датчика преобразуют в противоположно направленные усилия или моменты в двух различных отношениях, одно из которых равно, например, номинальному значению коэффициента преобразования датчика, а другое отлично от него, измеряют равнодействующие усилия или моменты для каждого из этих отнощений и расчетным путем определяют модуль и фазу амплитудно-фазовой характеристики датчика при различных частотах входного давления.