Устройство для динамической тарировки датчиков давления Советский патент 1982 года по МПК G01L27/00 

(54) УСТРСЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ТАРИРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ

I

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам ал я тарировки датчиков давлений, использующихся при быстропротеРкающик процессах.

Известны различные устройства для динамической тарировки датчиков давления 11

Эти устройства имеют ряд недостатков: для получения тарировочной кривой необходимо проделать большое число экспериментов; трудно, получить амплитунно- и фазочастотную характеристики; тарировка производится в условиях, часто су-. щественно отличных от условий, в которых затем используется датчик давления.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для динамической тарировки датчиков давлений импульсным магнитным полем, содержащее емкостный накопитель энергии и коммутатор 2}. Данное устройство работает следующим образом: при срабатывании коммутатора емкостный накопитель разряжается через многовитковый индуКтор, при этом на

цилиндрическую оболочку из материала с высокой электропроводностью действует давление магнитного поля, причем Ьели- чина давления определяется разностью квадратов значений индукции внутри и вне цилиндра. Если толщина материала оболочки мала, то давление магнитного поля без искажений передается на чувствительный элемент датчика давлений.

Недостатком этого устройства является относительно невьгсокая точность тарировки, так как необходимо одновременно измерять сигнал с тарируемого у датчика и значения индукции внутри и вне цилиндрической оболочки. Обеспечить вы сокую точность (с погрешностью менее 1О%) измерений индукц ии, особенно в случае многовиткового индуктора весьма сложно. Кроме того, точность снижается в результате воздействия просачивающегося сквозь цилиндр магнитного поля на чувствительный элемент и измерительную цепь датчика. Из-за просачивания поля требуются больши е энергии емкост- 393 иого накопителя. Для того, -чтобы чик был прижат к цилинцру всей поверхностью, воспринимаклцей давление, диаметр цилиндра должен быть весьма значи тельным, что также требует больших эне гий емкостноРр накопителя. Цель изобретения - увеличение точ:кости и удобства тарировки, а также повышение эффективности использования емкостного накопителя. Поставленная цель достигается тем, чт в устройстве, содержащем емкостный накопитель энергии, коммутатор и оправку, последовательно с емкостным накопителем и коммутатором включен плоский петлевой шунт, выполненный иа фольги, а опра ка выполнена в виде двух пластин с ОГ верстием для датчика, прижатых к шунту На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит емкостный накопитель 1 энергии,коммутатор 2, малоиндуктивный плоски петлевой шунт 3, оправку 4, с помощью которой датчик 5 давлений прижат к одной из внешних по- верхностей шунта. При срабатываиии коммутатора 2 емкостный накопитель 1 разряжается через петлевой шунт 3. При атом на шунт действует яавление, величина которого определяется величиной ин- дукции магнитного поля в зазоре шунта. В предлагаемом устройсгве толщина материала и величина зазора шунта не мене чем в 10 раз меньше, чем алкна и шсфи- на (в конкретном устройстве шунг выполнен из фольги), поэтому величина аав ления, воздействующего на шунг, а через него и на чувствительный элемент датчика, с погрешностью не более 5% может быть определена из выражения где 1Цо- магнитная проницаемость вакуума;, 1 - ток через шунт| t) - ширина шунта. Шунт одновременно служит для измерения тока. Точность тарировки будет выше, если плоский петлевой шунт изготовлен из фольги. В предлагаемом устройстве нет эффек та просачивания магнитного поля, поле снаружи шунта практически равно нулю. Так как шунт плоский {из фольги), то датчик прижат к нему всей поверхно4сгью, воспринимающей цавление, при любых, цаже некоторых размерах шунта, Предлагаемое устройствопозволяет получить за один разряд всю тарировочную кривую датчика в условиях, макс.имально приближенных к экспернментальным, снять амплитудко- и фазочастотную характеристику датчика, так как частота разрядного тока может легко изменяться в широких пределах. По сравнению с иавестным предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность, так как надо измерять не два значения индукции, а лишь одно значение тока. Точность же измерения тока значительно выше. Точность тарировки выше также за счет того, что магнитное поле снаружи шунта практически равно нулю и потому не оказывает воздействия на чувствительный элемент и измерительную цепь датчика. Предлагаемое устройство значительно проще изготовить,так как в нем более эффективно используется энергия емкостного накопителя, что приводит к снижению веса и габаритов, обеспечивает более удобное выполнение тарировки из-за уменьшения числа измеряемых величин. Формула изобретения Устройство для динамической тарировки нетчиков давления, содержащее емкостный накопитель анергии, коммутатор и оправку, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности и удобства тарировки, последовательно с емкостным накопителем и коммутатором вклю- чей плоский петлевой шунт, выполненный из фольги, а оправка выполнена в виде двух пластин с отверстием для датчика, прижатых к шунту. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бойков Н. А., ездин П. С. и Резник Л. Б. Измерение давлений при быстропротекающих процессах, М., Энергия, 1970. 2.Богоявленский К. Н., Вагин В. А. Мамутов В. С., Нефедов М, А., Орешников А. И., Ривилис М. Е. Тарировка датчиков быстроиз меняющегося давления импульсным магнитным полем. Высоковольтная импульсная техника. Вып. 4, Чебоксары (Чуваш, госуниверситет), 1977, с. 55-64 (прототип).

Носцимоградгу