Устройство для стабилизации упругих чувствительных элементов Советский патент 1983 года по МПК G01L27/00 

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

Известен способ стабилизации упругих элементов манометрических приборов давления, заключающийся в последовательном воздействии на упругие элементы при рабочих напряжениях в материале упругих элементов повышенной температуры и циклов вибро нагружения, которые проводят методом многократного прохождения области резонансных частот, при этом упругие элементы демпфируют механическими демпферами 13.

Недостатками способа являются излишние затраты времени на плавное прохождение области резонансных частот упругих элементов, нерегулируемое демпфирование механическими демпферами, вследствие чего качество стабилизации упругих чувствительных элементов (УЧЭ) может быть недостаточным

Наиболее близким к предлагаемому ПО технической сущности и достигаемому результату является устройство для стабилизации упругих чувствительных элементов, содержащее вибростенд и герметичную камеру с посадочным местом для упругого элемента демпфер его механических колебаний и задатчик давления 2j.

Недостатками известного устройства являются также невозможность задания требуемого коэффициента демпфирования механическими колебаниями коробок для управления качеством стабилизации, а также большие затраты

10 времени на плавное прохождение об-. ласти резонансных частот коробки вследствие невозможности автоматической настройки вибростенда на резонансную частоту коробки, на кото15рой должна происходить максимальная стабилизация.

Цель изобретения - ускорение процесса стабилизации.

Поставленная цель достигается

20 тем, что в устройство для стабилизации упругих чувствительных элементов, содержащее вибростенд игерметичную камеру с посадочным местом для упругого элемента, демпфер его 25 механических колебаний и задатчик давления, введен датчик давления с электрическим выходом, пневматически соединенный с герметичной камерой, демпфер выполнен электромагнитным в

30 виде катушки, расположенной между полюсами жестко закрепленного магни та, при этом выход датчика давления последовательно соединен с катумкой Стабилизация УЧЭ, заключающаяся в снятии остаточных релаксационных напряжений, вызванных внутренним , напряжением ,в материале, определяемых исходным его состоянием и технологией изгбтовления, должна осуществляться в возможно короткие сро ки и при нагружении, характер и величина которого должны отвечать как условиям эксплуатации, так и констр тивно-технологическим особенностям УЧЭ. Нагружение УЭЧ в режимах собстве ных механических частот, возбуждаемых вибростендами,является наиболее эффективным средством их стабилизации и испытаний на долговечность. Однако вследствие переменной жестко ти в рабочем диапазоне давлений, конструктивных и установочных особенностей амплитуда колебаний УЧЭ и его мембран на резонансной частот также является переменной и может превысить допустимые напряжения материала. Демпфирование (ограничение) и выравнивание по поверхности мембран амплитуд колебаний и напряжений является необходимым условием поддержания оптимальных условий ста билизации УЧЭ на одной из рабочих точек давления, а стабилизация УЧЭ во всем диапазоне давления, когда изменяются жесткость, собственная частота и амплитуда колебаний УЧЭ, требует управляемого демпфирования. На чертеже изображено устройство для стабилизации УЧЭ. Устройство содержит герметичную камеру 1, соединенную с задатчиком 2 давления, посадочное место 3 для УЧЭ с демпфером, состоящим из магнитной системы 5, жестко закрепленной в камере 1, и катушки б, установленной на подвижном центре УЧЭ и электрически подключенной к потен циометру 7 датчика 8 давления, соединенного с задатчиком 2 давления. Датчик 9 вибрации, шток 10 которого соединен с подвижным центром УЧЭ 4, электрически подключен к входу усилителя 11,выход которого включен на вибростенд 12. 1 - Для приведения в действие устройства с помощью задатчика 2 устанавливается требуемое давление (разряжение) в камере 1 и в датчике 8. Вибростенд 12 устанавливается (настраивается) на требуемую резонансную частоту УЧЭ, которая предв-а рительно определяется на каждом стабилизируемом УЧЭ. Величина рабочего давления изменяется задатчиком в требуемом диапазоне. При этом амплитуда резонируемого УЧЭ, преобраэованная в электрический сигнгьл датчиком 9, через усилитель 11 Настраивает частоту вибростенда.12 на резонансную частоту УЧЭ, а датчик 8 давления изменяет величину электри- ческого сопротивления потенциометра 7, включенного в контур катушки 6, Wo изменяет общее сопротивление контура пот силу тока в контурр магнитной система и, соответственно, силу вязкого сопротивления, определяющего степень .(коэффициент) демпфирования. Сила вязкого сопротивления определяется выражением г .1- . В 1. X г - я, где В - индукция в зазоре магнитной системы, тл; 1 - длина проводника катушки,м; А - скорость перемещения катушки, м/с; R - сопротивление контура ка тушки. Ом. Стабилизация УЧЭ в режиме работы на собственной частоте по сравнению с известным методом вибронагружений путем плавного циклического прохождения области резонансных частот позволяет в 10 и более раз сократить время испытаний УЧЭ с непосредственным контролем качества стабилизации по неизменности (постоянстве) резонансной частоты УЧЭ на вибростенде. Изменяя степень демпфирования УЧЭ, можно ускорить процесс .стабилизации. Формула изобретения Устройство для стабилизации упругих чувствительных элементов, содержащее вибростенд и герметичную камеру с посадочным местом для упругого элемента, демпфер его механических колебаний и задатчик давления, отличающееся , что, с целью ускорения процесса стабилизации за счет управления демпфированием колебаний упругого злемен-г та, введен датчик давления с электрическим выходом, пневматически соединенный с герметичной камерой, демпфер выполнен электромагнитным в виде катушки, расположенной между полюсами жестко закрепленного магнита, при этом выход датчика давления последовательно соединен с катушкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 516920, кл. 6 01 L 7/04, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 678359, кл. G 01 L 7/04, 1979 (прототип)..