Стенд для калибровки датчиков давления Советский патент 1981 года по МПК G01L27/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для калибровки датчиков давления. Известна ударная труба, являющаяся одним из основных элементов стенда, как одно из традиционных средств абсолютной динамической градуировки приборов импульсного давления 1. Недостаток такого устройства заключается в невысокой точности калибровки датчиков давления. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому является устройство, состоящее из ударной трубы с закрытым концом и аппаратуры для измерения давления ударной волны и напряжения на калибруемом датчике 2. Давление Р в ударной волне определяется по скорости V ее распространения в трубе по известному соотнощению -- ( ПР., у+ Ч где РО - начальное давление в канале ударной трубы; а - скорость звука; у - отношение удельных теплоемкостей воздуха. Скорость распространения ударной волны определяют по времени прохождения t волновой базы t, на которбй установлены датчики для измерения скорости Ступенчатые сигналы, появляющиеся при прохождении ударной волны мимо этих датчиков, дифференцируются, усиливаются импульсными усилителями и используются для запуска и останова счета времени измерителем временных интервалов. Датчик, подлежащий калибровке, расположен-на середине расстояния между двумя датчиками для измерения скорости, где скорость ударной волны равна средней измеренной скорости. Сигнал с калибруемого датчика регистрируется осциллографом. Погрещность калибровки S по этой схеме определяется погрешностью определения давления 5р и погрешностью измерения напряжения осциллографом 5у 5к W+Sr

Поэтому, как следует из формулы (3), погрешность калибровки 5 определяется погрешностью осциллографа. Так как погрешность калибровки датчиков полностью входит в погрешность измерений датчиками, такая погрешность калибровки является неудовлетворительной.

Непосредственное подключение пикового вольтметра к калибруемому датчику не приводит к желаемому результату, так как в ударной трубе с закрытым концом неизбежно возникает отраженная ударная волна, превышающая по амплитуде прямую волну. Пиковый вольтметр в этом случае измеряет напряжение, соответствуюихее отраженной волне. Отраженные ударные волны можно устранить, открыв конец трубы. Эксплуатация такой трубы неудобна и небезопасна в связи с большими уровнями звукового давления в помещении, вызванными выходом газа из трубы.

Цель изобретения - повышение точности калибровки.

Поставленная цель достигается тем, что в стенд для калибровки датчиков давления, содержащий ударную трубу с закрытым концом, два датчика давления для измерения скорости ударной волны, причем первый датчик давления соединен через дифференцирующую цепь и импульсный усилитель со входом запуска измерителя временных интервалов, второй датчик давления через дифференцирующую цепь и импульсный усилитель со входом останова измерителя временных интервалов, а калибруемый датчик расположен между двумя датчиками давления на равном расстоянии от них, введены пиковый вольтметр, ключевая схема и ждущий мультивибратор, при этом пиковый вольтметр через ключевую схему соединен с выходом калибруемого датчика, управляющий вход ключевой схемы соединен с выходом ждущего мультивибратора, вход которого соединен с выходом импульсного усилителя входа останова измерителя временных интервалов.

На чертеже представлена схема стенда для калибровки датчиков давления.

Стенд состоит из ударной трубы 1, датчиков 2 и 3 для измерения скорости-ударной волны, первый из которых используется для запуска, а второй - для останова измерителя 4 временных интервалов, калибруемого датчика 3, дифференцирующих цепей 5, импульсных усилителей 6, ждущего мультивибратора 8, ключа 9 и пикового вольтметра 10.

Калибровка датчиков 3 давления осуществляется с помощью ударных волн, создаваемых в трубе 1. Сигналы с датчиков 2 и 4 через дифференцирующие цепи 5 и импульсные усилители 6 поступают соответственно на входы запуска и останова измерителя 7 временных интервалов, который фиксирует время t,. Давление Р в ударной волне в месте расположения калибруемого датчика 3 определяют по формулам (1) и (2). Напряжение 1/ с калибруемого датчика 3 поступает через открытый ключ 9 на пиковый вольтметр 10. Чувствительность датчика определяют по формуле

IS

К

Сигнал, поступающий на вход останова измерителя 7 временных интервалов, поступает также на ждущий мультивибратор 8. Сигнал со ждущего мультивибратора 8 закрывает ключ 9 на время существования в ударной трубе отраженных волн, превышающих по амплитуде падающую ударную волну.

Использование предлагаемого стенда позволяет повысить точность калибровки

датчиков давления.

Формула изобретения

5 Стенд для калибровки датчиков давления, содержащий ударную трубу с закрытым концом, два датчика давления для измерения скорости ударной волны, причем первый датчик давления соединен через дифференцирующую цепь и импульсный усилитель

0 со входом запуска измерителя временных интервалов, второй датчик давления через дифференцирующую цепь и импульсный усилитель со входом останова измерителя временных интервалов, а калибруемый датчик расположен между двумя датчиками давления на равном расстоянии от них, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибровки, в него введены пиковый вольтметр, ключевая схема и ждущий мультивибратор, при этолГ пиковый вольтметр через ключевую схему соединен с выходом калибруемого датчика, управляющий вход ключевой схемы соединен с выходом ждущего мультивибратора, вход которого соединен с выходом импульсного усилителя входа останова измерителя временных ин5 тервалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 в динамическом режиме. Труды ВНИИМ, вып. 223 (283), 1978.

трубы. Сб. статей. Под ред. 3. А. Рахмутуллина, М., НИЛ, 1962 (прототип).

V Тх t4