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

(Б) УСТРОЙСТВО для ГРАДУИРОВКИ ПЬЕЗОДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ

I

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для градуировки пьезодатчиков давления.

Известны устройства для градуировки пьезодатчиков давления,выполненные в виде сферической камеры для горючей смеси газов, имеющей постоянный объем и посадочные отверстия для исследуемого и контрольного датчиков, а также запальной свечи 1.

Недостатком этого устройства является невозможность абсолютной градуировки и необходимость использования контрольного датчика переменного давления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является устройство для градуировки пьезодатчиков давления, содержащее контрольный отсек для рабочей среДы и измерительный отсек с посадочным отверстием под градуируемый датчик, разделенные диафрагмой, и механизм разрыва диафрагмы U2.

Измерительный отсек представляет собой акустический резонатор. При слишком быстром наполнении его рабочей средой после разрыва диафрагмы вoзникaюf колебания давления, в результате чего процесс установления градуировочного давления затягивается. Замедление этбго процесса по

10 сравнению с оптимальным случаем имеет место и при слишком медленном заполнении измерительного отсека рабочей средой..

IS

Замедление процесса установления давления увеличивает время градуировки. Это приводит к необходимости использования при регистрации сигна2Q ла пьезодатчика приборов с повышенным значением постоянной времени входа и, следовательно, большим входным сопротивлением, обладающих меньшей помехоустойчивостью. В результате снижается точность градуировки. Цель изобретения - повышение точности градуировки. Поставленная цель достигается тем что и устройстве для градуировки пье зодатчиков давления, содержащем контрольный отсек с посадочным отверстием под датчик, разделенные диафрагмой, и механизм разрыва диафрагм1, последний выполнен в виде поршня с режущими Кромками и продольными каналами. Поршень снабжен направляющими и установленной на них заслонкой отвер стий каналов поршня. режущие кромки поршня размещены на части его контура, а каналы смещены относительно центра поршня в сторону режущих кромок, при этом в качестве рабочей среды использован гелий. На чертеже представлена конструкция устройства, разрез. . Устройство содержит контрольный 1 и измерительный 2 отсеки, разделен ные диафрагмой 3. Объем отсека 2 и его длина много меньше, чем у отс«ка 1. Отсек 1 имеет манометр k и вентиль 5 для соединения с источником рабочей силы (не показан), представляющий собой легкий газ, например, водоррд или гелий. Отсек 2 снабжен посадочным отверстием под градуируемый датчик 6 и вентилем 7дяя со единений с манометром, с системой вакуумироеания (не показаны), источником рабочей среды или атмосферой. Датчик подключен ко входу регистратора 8. В отсеке 1 размещен механизм разрыва диафрагмы, выполнен ный в виде поршня. 9 с режущими кромками 1О и продольными каналами 11. Поршень 9 скреплён с толкателем 12, наружная часть 13 которого находится в контакте ii электрическим выключателем И,, подключенным к системе запуска регистратора 8. Режущие кромки поршня расположен на его торцовой поверхности, на все контуре или на части контура. В пер вом случае отверстия каналов распол жены напротив режущих кромок, во вт ром и третьем случае они смещены от носительно центра поршня, причем в последнем случае - в сторону режуще кромки. Поршень снабжен заслонкой 15 отверстий каналов, установленной на направляющей 16 длягвращательного движения. В качестве направляющей служит часть толкателя 12. Устройство работает следующим образом. Устанавливают датчик 6 в отсеке 2 и зажимают диафрагму 3 между отсеками 1 и 2. Продувают отсек 2 легким газом, вытесняя воздух, или вакуумируют его, а затем регистрируют начальное давление в нем Р. Заполняют бтсек 1 легким газом до необходимого начального давления, зажимом на наружную часть толкателя 13 запускают регистратор 8 и разрывают диафг агму 3. При режущих кромках, расположенных на торцовой плоской поверхности поршня 9, диафрагма разрывается по радиусам. При расположении режущих кромок по контуру поршня диафрагма разворачивается целиком, чему способствует смещение отверстий каналов относительно оси поршня. С помощью регистратора наблюдают сигнал датчика в зависимости от времени. Затем фиксируют конечное установившееся в отсеках 1 и 2 давление Ру манометром , а величину установившегося значения сигнала датчика 6 соотносят с разностью давлений {Р(, - PI,). При наличии колебаний давления в отсеке 2 в последующих запусках устройств а уменьшают отверстия каналов поворотом заслонки относительно поршня до тех пор, пока процесс установления давления не станет переходным от коле1багельногб к апериодическому. Все последующие градуировки исследуемых датчиков Проводят при найденном положении заслонки, обеспечивающем минимальное время установления давления при сохранении большой его амолитудь. Дальнейшее уменьшение величины этого времени осуществляют сокраи нием размеров измерительного отсека. Размещение заслонки непосредственно на поршне способствует этому. Использование в качестве рабочей средь) легкого газа с высокой скорост.ью звука также ускоряет процесс установления градуировочного давления. Формула изобретения 1. Устройство для градуировки пьезодатчиков давления, содержащее 5 контрольный отсек для рабочей среды и измерительный отсек с посадочным отверстием под датчик, разделенные диафрагмой, и механизм разрыва диафрагмы, отличающееся тем, что, с целью повышения точност градуировки, механизм разрыва диафрагмы выполнен в виде поршня с ре жущими кромками и продольными каналами, 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что поршень снабжен направляющими и установленной на них заслонкой отверстий кана лов поршня. 3. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что режущие кромки поршня размещены на части 2 контура поршня, а каналы смещены относительно центра поршня в сторону режущих кромок. /. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что в нем в качестве рабочей среды использован гелий. I Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бойков П.А., Звездин П.С., Резник Л.Б. Измерение давлений при быстропротекающих процессах. М., Энергия, 1970, с. 51 и 52. 2i Петунин А.Н. Методы и техника измерений параметров газового потока. М., Машиностроение, 1972, с. 232 (прототип).