Устройство для градуировки датчиков давления Советский патент 1979 года по МПК G01L27/00 

1

Изобретение относится к ивмеритепьной технике, а именно к устройствам для градуировки датчиков давления в динамическом режиме.

Известен гидроакустический пульсато для проверки датчиков давления, содержащий основание, пъезокерамический преобразователь, сферическую излучающую мембрану, экспоненциальный волноводконцентратор и трубчатый резонатор, причем пьевокерамический преобразователь укреплен на основании l

Недостатком этого пульсатора является низкая точность,так как он работает на фиксированных резонансных частотах, которые зависят от длины волновода-кон- центратора и трубчатого резонатора. От длины волновода-концентратора и трубчатого резонатора также зависит количество резонансных частот в выбранном диапазоне частот. Кроме того данный пульсатор неудобен в эксплуатации, так как в процессе работы для получения требуемых частот колебаний, необходимо

иметь трубчатые резонаторы определенной длины.

Наиболее близким по технической сущ ности к предложенному является пульсатор, содержащий основание, возбудитель колебаний, сферическую излучающую мембрану, волновод-концентратор, телескопический трубчатый резонатор и компенсатор статического давления, рабочая полость которого через гидравлическое сопротивление и волновод-концентратор связана .с полостью телескопического трубчатого резонатора, подвижная часть которого имеет на конце рабочую камеру, жестко связанную с поршнем компенсатора статического давления, и механизм передвижения 2} .

Однако этот пульсатор не в состоянии обеспечить высокой точности, так как одновременно с пульсирующ1гм давлением на датчики воздействует вибрация. Это объясняется тем, что рабочая камера закреплена на подвижной трубе телескопического резонатора и не жесткой связи с основанием. По этой же при-чине весьма трудно обеспечить герметичность телескопического резонатора. Этот пульсатор не позволяет создавать стати™, ческие давления по варсэнее заданной программе как на отде;пзНых фиксированных частотах, так и при изменении частоты пульсирующего давления, а также Не обеспечивает создание пульсирующих давлений с амплитудой более 30% от статического давления даже на резонансной частоте возбудителя колебаний, что объясняется малой мощностью, которую способен выделить возбудитель колебаний. Цель изобретения .- повышение точноети градуировки датчиков. Это достигается тем, что в устройство для градуировки датчиков давления, со дерйсащее основание, пульсатор, выполненный в виде возбудителя колебаний, волно- вода-концентратора и трубчатого телескопического волновода-ревонатора, полости которых связаны с полостью рабочей камеры, компенсатор-вадатчик статического давления, связ/гнньй с полостью волновода-концентратора трубопроводо1у1 с гидравлическим сопротивлением, и механизм передвижения поршня компенсатора-вадатчика статического давления и труб чатого телескопического резонатора, введен второй пульсатор, расположенный соосно первому с противоположной стороны рабочей камеры и жестко закрепленный На основании. Механизм передвижений поршня компенсатора-еадатчика статичёского давления и механизм передвижения трубчатых телескопических резонаторов выполнены раздельными и соединены меж ду собой через регулятор степени рассогласования, а механизм перемещения трубчатых телескопических резонаторов вьшол нен с возможностью одновременного про- тивоположнотхэ перемещения их относитепь но рабочей камеры. На фиг, 1 изображено предложенное устройство для градуировки датчиков дав ления; на фиг. 2 - рабочая камера устрой ства. Устройство содержит рабочую камеру жестко закрепленную на основании 2, с которой соединены два пульсатора 3 каж дьш из которых состоит на возбудителя 4 колебаний, волновода- концентратора 5 трубчатого телескопического резонатора 6, ксмпексатор-задатчшс 7 статического давления, состоящий из штока 8, поршня 9, цилиндра 10, жестко закрепленного на основании, трубопроводов 11 и 12, вентиля 13 и гидравлического сопротивления 14, механизм 15 передвижения поршня компенсатора-задатчика статического давления, состоящий из жестко связанного со штоком траверсы 16, тягового винта 17 и двигателя 18, механизм 19 пе- редвижения пульсаторов, состоящий из жестко связанных с возбудителями колебаний траверс 20, которые перемещаются по-направляющим..21 основания, тягового винта 22 и двигателя 23, электрически связанного черев регулятор 24 степени рассогласования с двигателем механизма передвижения поршня компенсатора-задат-чика статического давления. Возбудители колебаний 4 состоят из крышек 25 и сфе-рических излучающих мембран 26, между которыми расположены пьезоэлектрические преобразователи 27, выполненные в виде усеченного конуса из набора дисковых пъезоэлементов. Нижнее основание пьезопреобравователей расположено на плоскости 28 крышки, а на обратной поверхности 29 сферических мембран выполнено углубление 30 для размещения верхнего основания пъезопреобразсвателей. Возбудители колебаний 4 состоят также ив стаканов 31 , на которые установлены герметичные электрические разъемы 32 для подключения к пъезопреобразователям тока возбуждения и подсоединены трубопроводы 33 для равгружени;я мембраны от воздействия статического давления, связывающие подмембранные полости 34 с рабочей полостью 35 ксмпенсатора-задатчика статического давления. К рабочей камере подключены трубопровод 36, связывающий через гидравлическое сопротивление 14 и трубопровод 12 полость рабочей камеры с рабочей полостью 35 компенсатора-задатчика статического давления. На стенках рабочей-камеры установлены градуируемые датчики 37 и образцовьй датчик 38. Устрс йство работает следующим образом. В рабочую камеру 1 устанавливают градуируемые датчики 37 и образцовый датчик давления 38. Возбудители 4 колебаний пульсаторов 3 и шток 8 поршня 8 компенсатора-вадатчика 7 статического давления устанавливают в исходное положение. Рабочую полость 35 компенсатора-задатчика 7 статического давления, полости пульсаторов 3 и трубопроводов 11, 12, 33 и 36 через открытый вентапь 13 заполняют рабочей средой. 569 например трансформаторным маслом. Затем закрывают вентиль 13 и создают необходимое статическое давление путем перемещения поршня 9 компенсатора-аа- датчика 7 статического давления. Включают возбудители 4 колебаний, которые работают в фазе, и, изменяя частоту возбуждения, настраивают на ваданнуто ревонансную частоту систему водноводов концевтратов 5 и волноводов-резонаторов 6, которые вводят рабочую среду в режим стоячих волн, после этого снимают показания. Для плавного изменения частоты колебаний пульсирующего давления устанавливают несЭбходимую частоту возбуждения и, изменяя длины системы волно- водов-конпентраторов 5 и волноводов-резонаторов 6, получают ваданную резонансную частоту колебаний давления. Чтобы не было изменения первоначально уставов ленного статического давления перемоце- ; ние возбудителей 4 колебаний пульсаторов 3 и поршня 9 компенсатора-задатчи- ка 7 статического давления синхронизируют с помощью регулятора 24 степени рассогласования. Изменения.статического давления на фиксированной частоте создают путем перемещения поршня 9 компен- сатора-вадатчика 7 статического давления. Для испытаний датчиков 37 имеются варианты заранее запраграммированного ;изменения частоты колебаний давления и: уровня статического давления. При остановке механизма 19 передвижения возбудителей 4 колебаний пульсаторов 3 и включении механизма 15 передвижения поршня 9 кс(мпенсатора задатчика 7 статического давления определяется функция влияния статического давления на чувст- вительность датчиков 37 к пульсациям давления. При обеспечении синхронного перемещения поршня 9 компенсатора-вадатчика 7 статического давления и возбудителей 4 колебаний пульсаторов 3 оп- редедяется функция влияния частоты, пульсирующего давления на чувствительность датчиков 37 полного давления к постоянной составляющей давления. Герметичность соединений телескотичейкого резонатора в устройстве повышена за счет того, что 1 рабочая камера с трубами телескопическо- го резонатора, соединенными с ней, неподвижна и жестко связана с основанием, а перемещение подвижных труб телескопиче- ского резонатора осуществляется строго по оси неподвижных труб и обеспечивается направляющей. Расширение диапазона частот и амплитуд пульсаций давления позволяет 1градуироватъ датчики давления в динамическом режиме с более высокой точностью. Фор м у ла изобретения Устройство для градуировки датчиков давления, содержащее основание, пульсатор, выполненный в виде возбудителя колебаний, волновода- концентратора и трубчатого телескопического волновода-резонатора, полости которых связаны с полостью рабочей камеры, компенсатор-вадатчик статического давления, связанный с полостью волновода- концентратора трубопроводом с гидравлическим сопротивлением, и механизм передвижения поршня компенсатора-вадатчика статического давления и трубчатого телескопического резонатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности градуировки, в устройство введен второй пульсатор, расположенный соосно первслм у с противоположной стороны рабочей камерЫ| жестко закрепленный на основании, при этом механизм передвижения поршня ком- пенсатора-задатчика статического давления и механизм передвижения трубчатых телескопических резона1:оров выполнены раздельными и соединены меншу собой через регулятор степени рассогласования, а механизм перемещения трубчатых телескопических резонаторов выполнен с воз можностью перемещения их относительно рабочей камеры. Источники -информации, принятые во внимание при экспертибе 1.Авторское свидетельство СССР № 191169, кл. G OIL 27/00, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 493686, кл. G О1 .U 2.7/OG, 1В76 (прототип).