Устройство для градуировки пьзоэлектрических преобразователей давления Советский патент 1982 года по МПК G01L27/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для градуировки первичных преобразователей давления. Известно устройство для исследова ния динамических характеристик и калибровки датчиков давления, состоящее из ударной трубы, в которой демп ферированная клиновидная торцовая стенка измерительного отсека выполнена подвижной и снабжена устройством для измерения угла его наклона |1 Наиболее близким к предлагаемому является устройство для градуировки пьезоэлектрических первичных преобразователей давления, состоящее из ударной трубы с камерами высокого и низкого давления, разделенные диа рагмой, измерительного отсека, в котором установлены градуируемый и базовые первичные преобразователи, и системы приборов для измерения начальной температуры , давления R( , скорости ударной волны и регистрации сигнала с градуируемого пьезопреобразователя давления f2j. По мере перемещения ударной волны за ее фронтом в канале ударной трубы наблюдается рост пограничного слоя, который вызывает, неодн-)родность потока. При низком начальном давлении Р за счет нарастания пограничного слоя за ударной волной происходят существенные отклонения от плоского фронта ударной волны. При распространении ударной волны по потоку, состоящему как бы из двух слоев - ядра потока и пограничного слоя, возникает расщепление волны.с образованием -конфигурации, которая приводит к отрыву пограничного слоя от стенки трубы (явление бифуркации). Известное устройство не позволяет достоверно проградуировать пьезопреобразователь давления при больших скоростях ударной волны, так как наличие пограничного слоя и б фуркация мешают совпадению результатов определения калибровочного давления расчетным путем посредством измерения Т , Р и 11 (базовым способом) и определения этого давления другими способами.. Кроме того, известное устройство не позволяет получить информацию о линейности кривой чувствительности первичного пьезопреобразователя давления, например за счет влияния гистерезиса, которое можно выявить лишь при кратковременном нагружении и разгрузке градуируемого пьезоэлектрического первичного преобразователя давления. Цель изобретения - повышение точности градуировки пьезоэлектрического первичного преобразователя давления. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для градуировки пьезоэлектрических первичных преобразователей давления, содержащем ударную трубу, градуируемый, запускающий и базовые пьезоэлектрические преобразователи, подключенные к реги стрирующей аппаратуре, ударная труба на конце снабжена отражающим соплом и охватывающим его газгольдером внутри которого на державке острым концом к соплу закреплен нож, поверхность которого совпадает с осью канала ударной трубы, причем все пьезоэлектрические преобразователи давления установлены заподлицо с этой поверхностью в теле ножа. На чертеже представлена блок-схе ма предлагаемого устройства для гра дуировки пьезоэл,ектрических первичных преобразователей давления. Вдоль оси ударной трубы 1 за соп ловой частью 2 в газгольдере 3. на державке установлен нож 5, плоскость которого несет на своей поверхности пьезопреобразователи 6давления, причем базовые пьезопреобра зователи 6-7 давления электрически с единены параллельно и равноудалены от .градуируемого пьезопреобразователя 8 давления. Эти пьезоэлектрические пе вичные преобразователи давления чер согласующие электрометрические предусилители tO и 11 подключены к регистраторам 12 и 13, например типа Запускающий пьезопреобразователь 9 управляет цепью синхр низации регистраторов 12 и 13 через формирующее устройство Н, При запуске ударной трубы за срезом сопла 2 распространяются две следующие друг за другом ударные волны - пусковая волна 15 и волна 16 торможения, разделенные контактной поверхностью 17. Эти волны, взаимодействуя с поверхностью ножа, на которой установлены первичные преобразователи давления, нагружая и разгружая последние, индуцируют на них ступенчатые сигналы. Информация, заключенная в дискретных ступенчатых сигналах, позволяет проградуировать исследуемый пьезоэлектрический первичный преобразователь 8 давления как давлением нагружения (давление за фронтом пусковой ударной волны), так и давлением разгрузки (давление стационарного потока). Использован.ие предлагаемого устройства для градуировки пьезоэлектрических первичных преобразователей давления, по сравнению с известнь1м устройством, позволяет достовернее определить чувствительность градуируемого прибора и отказаться от проведения повторных замеров давления на поверхности исследуемого объекта, что повысит качество и сократит затраты на проведение физических экспериментов на газодинамических ударных установках. Формула изобретения Устройство для градуировки пьезоэлектрических преобразователей давления, содержащее ударную трубу, градуируемый, запускаю1ций и базовые пьезоэлектрические преобразователи, подключенные к регистрирующей аппаратуре, отличающееся тем, что, с целью повышения точности градуировки, ударная труба на конце снабжена отражающим соплом и охватываюо им его газгольдером, внутри которого на державке острым концом к соплу закреплен нож, поверхность которого совпадает с осью канала ударной трубы, причем все пьезоэлектрические преобразователи давления установлены заподлицо с этой поверхностью в теле ножа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 41770, кл. G 01 L 27/00, 1972. 2. Ударные трубы. Сб. статей, Под. ред. Х.А.Рахматуллина. М., 1962, с. (прототип).