Устройство для исследования динамических характеристик дифференциальных датчиков давления Советский патент 1982 года по МПК G01L27/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ

1

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для испытаний датчиков давления.

Известно устройство для исследования динамических характеристик дифференциальных датчиков давления, содержащее ударную трубу с размещенным внутри датчиком I .

Устройство позволяет исследовать характеристики датчиков давления, однако при определении таких параметров дифференциального датчика, как несимметричность полостей, демпфирование, собственные частоты датчика, нелинейные искажения и т. лточность и надежность получаемых результатов сравнительно низка.

Наиболее близкое по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство, содержащее ударную трубу с размещенным внутри датчиком, снабженную заостренной пластиной с внутренней полостью, ; выполненной со сквозными отверстиями,: причем пластина расположена по оси ударной трубы, оси сквозных отверстий, расположены перпендикулярно к плоскости пластины и под равными углами к ней. Датчик расположен во

ДАВЛЕНИЯ

внутренней полости пластины и смонтирован с возможностью фиксации его рабочей оси по осям сквозных отверстий 2.

Устройство позволяет получить с высокой точностью реакцию датчика на симметричное и синхронное воздействие ударной волны на оба его приемных отверстия.

Однако при получении других характеристик, связанных с поворотом датчика, резко падает точность и надежность получаемых результатов. Это объясняется тем, что по10сле поворота датчика приемные отверстия уже не одинаково расположены к набегающему потоку. Через приемное отверстие, повернутое навстречу газовому потоку, на мембрану датчика оказывается значительно 15 больщее воздействие, чем через приемное отверстие повернутое по потоку. Поэтому даже при идеально симметричном датчике результаты исследования дают искаженную картину.

20

Кроме того, устройство не позволяет получить высокую производительность труда, так как за каждый запуск ударной трубы получают результат только по одному положению датчика, а новая установка и юстировка датчика связана с большим объемом тонких монтажных работ.

Цель изобретения - повышение точности и надежности результатов испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем ударную трубу с размешенной внутри по оси канала трубы заостренной пластиной с датчиком, труба разделена указанной пластиной на две полости, торцовая стенка одной полости трубы выполнена подвижной с возможностью перемещения в обе стороны относительно неподвижной стенки и фиксации ее положения, причем ось приемных отверстий датчика нормальна к плоскости пластины, которая связана с боковой и торцовой стенками через уплотнительные прокладки.

На чертеже схематически поясняется сущность изобретения.

Внутри ударной трубы 1 помещают пластину 2, имеющую заостренную кромку 3, направленную навстречу распространению ударной волны.

Пластина 2 в плоскости, проходящей через гюрмаль к пластине и ось канала трубы, содержит фиксированно установленный пре()бразон;.ггель давления 4 с осью приемных отве)сгий 5, совпадающей с нормалью пластины.

Г1,;;1стина имеет такую щирину, что она |)с1з;1еляет трубу I на две несообщающиесяlio.UJCTii одинаковой конфигурации и размеров 6 и 7. Торцовая стенка 8 полости 6 неподвижна. Торцовая стенка 9 полости 7 выполнена подвижной в обе стороны относительно неподвижной торцовой стенки 8 и ее положение задается микрометрическим .механизмо.м (не показан).

Пластина 2 связана с боковыми и торцовыми стенками с помощью эластичных прокладок 10, предназначенных одновременно для уплотнения и виброизоляции.

Устройство для исследования динамических характеристик дифференциальных датчиков давления предлагаемой конструкции работает следующим образом.

После установки пластины 2 вместе с испытываемым датчиком 4 в канале ударной трубы 1 вдоль канала пропускают ударную волну. Ось приемных отверстий датчика 4 совпадает с нормалью пластины, и поэтому на мембрану датчика с обеих сторон оказывается синхронное ступенчатое нагружение.

Реакцию датчика на симметричное и синхронное воздействие падающей ударной волны на оба его приемных отверстия регистрируют на ЭВМ. В идеальном случае датчик должен выдать сигнал, близкий к нулевому. Степень отклонения сигнала от нуля характеризует несимметричность полостей датчика.

После прохождения ударной волны вдоль канала трубы 1 до ее торцовых стенок происходит ее отражение и движение в обратном направлении.

Ввиду того, что торцовые стенки 8 и 9 полостей канала ударной трубы б и 7 находятся на разном расстоянии от отверстий датчика отраженные ударные волны оказывают на приемные отверстия и мембрану датчика с разных сторон несинхронное ступенчатое воздействие.

В результате несихронности на датчик действует сравнительно короткий импульс давления. Длительность и знак импульса определяется разностью хода отраженных ударных волн и, следовательно, взаимным расположением торцовых стенок 8 и 9, одна из которых (9) может быть по желанию экспериментатора передвинута на заданную величину относительно другой (8).

Реакцию датчика на воздействие дельта-функции (короткого импульса давлений) фиксируют на ЭВМ и, обрабатывая полученную информацию, получают его амплитудно-частотную и фазовую характеристики. Реакция на дельта-функцию датчика представляет собой затухающие колебания.

По амплитуде первого полупериода колебаний судят о чувствительности датчика, по скорости спада амплитуды - о демпфировании, по частоте колебаний - о собственных частотах датчика, по величине нелинейных искажений - о механических несовершенствах и качестве заделки мембраны.

Таким образом за один запуск ударной трубы получают достаточно полную и точную информацию о динамических свойствах дифференциального датчика давления.

Использование предлагаемого устройства для исследования динамических характеристик дифференциальных датчиков давления позволяет повысить точность и надежность получаемой информации о динамических характеристиках датчиков, и, следовательно, информации об исследуемых этими датчиками процессах. Устройство позволяет повысить производительность труда при испытаниях датчиков и, следовательно, повысить оперативность выдаваемых рекомендаций при исследовании объектов с помощью этих датчиков.

Формула изобретения

Устройство для исследования динамических характеристик дифференциальных датчиков давления, содержащее ударную трубу с размещенной внутри по оси канала трубы заостренной пластиной с датчиком, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и надежности, труба разделена указанной пластиной на две полости, торцовая стенка одной полости трубы выполнена подвижной с возможностью перемещения в обе стороны относительно неподвижной стенки и фиксации ее положения, причем ось приемных отверстий датчика нормальна к плоскости пластины, которая связана с боковой и торцовой стенками через эластичные уплотнительные прокладки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 158125, кл. G 01 L 27/00, 1964.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 645291, кл. Н 04 R 29/00, 1975 (прототип).