Концентратор переменного давления

Концентратор переменного давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КОНЦЕНТРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащий цилиндрический излучатель , установленный соосно в герметичной цилиндрической камере, на противоположных т орцевых крышках которой по оси излучателя размещены отверстия для установки в камере поверяемого и образцового преобра-т зователей, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и расширения амплитудного диапазона создавает« ых давлений, в нем торцевые крышки выполнены вогнутыми с кривизной, изменяющейся по косинусоидаа ьному закону, при этом геометрические размеры камеры выбираются, исходя из следующего соотношения 2{r):b+cff-cos arccos(i--)l , где Н - половина высоты камеры; Ъ половина расстояния между торцевьали крышками на оси камеры; , внутренний радиус камеры/ текущее значение радиальной ко д дийаты; 2(г),- половина расстояния между . торцевыми крийками при данном значении .р ; амплитуда косинусоиды/ описывакмцей кривизну торцевых крьвиек камеры.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(50 6 01 Ь 27 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ где

2() .—

1Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3524158/18-10 (22) 21.12.82 . (4б) 07.01.84. Бюл. Р 1 (72) В.П. Шумилин (53) 531.787 (088.8) (56) 1. Розенберг В.Д., Сиротюк И.Г.

Установка для получения ультразвука высокой интенсивности. — "Акустический журнал",. 1959, М 5, с. 20б.

2. Плешко A.Ï. и др. Высокочастотный гидропульсатор Су 1009.

"Измерительная техника", 1970,, Р 1.

3. Проненко Л.В., Чернак В.А. .Оборудование метрологической базы в области акустических измерений во

ВИИИФТРИ, Труды ВНИИФТРИ. Вып. б1{121). М., Изд-во стандартов, 1962 (прототип). (54),(57 ) KOHQEHTPATOP ПЕРЕМЕННОГО ДАВВЕНИЯ, содержащий цилиндрический излучатель, установленный соосно в герметичной цилиндрической камере,: на противоположных торцевых крышках которой по оси излучателя размещены . отверстия для установки в камере поверяемого и образцового преобра„„SU„„ 1065706 A зователей, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и расширения амплитудного диапазона создаваемых давлений, в нем торцевые крышки выполнены вогнутыми с кривизной, изменяющейся по косинусоидальному .закону, прн этом геометрические размеры камеры выбираются, исходя из следующего соотношения

2(l=h+c f-соз(— сн асов ((Н-Ь 1 (с ) Н вЂ” половина высоты камеры — половина расстояния между торцевыми крышками на Я оси камеры; — внутренний радиус камеры/ — текущее значение радиальной коордийаты;" половийа расстояния между . торцевыми крышками при данном значении,t; амплитуда косинусоиды," описывающей кривизну торцевых крышек камеры. () 1065706

Изобретение относится к приборо-. строению, в частности к устройстнам для градуиронки измерительных преобраэонателей (Htl) давления.

Для создания переменного давления большой амплитуды используют 5 устанонки концентраторного типа.

Известен сферический конденсатор, н конце которого содержится ультразвуковой излучатель сферической формы. При работе этого, 10 устройства излучаемые сферические волны собираются в фокальной области, расположенной в центре сферы Г1ЗНедостатком такого устройства является значительный градиент поля давления н фокальной области, что приводит к большим погрешностям измерения.

Известен также нолноводный концентратор плоских волн, выполненный в виде экспоненциальной камеры,являющейся частью трубы-резонатора. В широкой части камеры помещен излучатель, а в узкой — поверяемый и образцовый ИП давления (2).

Недостатком этого устройства является узкий частотный диапазон, ограниченный возможностями изменения размеров трубы-резонатора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является концентратор переменного давления, содержащий цилиндрический излучатель, установленный соосно н герметичной ци- 35 линдрической камере, на противоположных торцевых стенках. которой по оси излучателя размещены отверстия для установки в камере поверяемогО и образцового преобразователей.

В.этом устройстве после ввода в камеру ИП давления на излучатель подают напряжение переменного тока, вызывающее радиальное перемещение его цилиндрической поверхности по гармоническому закону. При этом значение напряжения определяет амплитуду давления. Поддерживая заданную амплитуду давления и изме. няя частоту, снимают АЧХ ИП давления. Градуиронку поверяемого ИП давления производят путем сличения с показаниями образцового ИП на разных частотах 3 ).

Недостатком известного устройства является низкая точность градуировки, вызванная тем, что в этом устройстве давление вдоль его оси не постоянно. Особенно значительное отличие, как показали эксперименты, наблюдается при частотах,60 более 8 кГц между давлениями у торцевых крыаек, т.е..как раз в тех местах, где располагают градуируемый и образцовМй ИП давления. Это объяс няется имеющей место несимметрией 65

Н вЂ” половина высоты камеры, b — половина расстояния между торцевыми крыаками на оси камеры;

Р— внутренний радиус камеры;

- текущее значение радиальной координаты;

2() — половина расстояния между торцевыми крышками при данном. значении с — амплитуда .осинусоиды, описывающей кривизну торцевых крышек камеры.

При этом поле давления в узкой. приосевой части камеры оказывается практически однородным, благодаря где параметров поля давления н камере, . вызванной тем, что волновое поле в камере при частотах более 3 кГц имеет сложный характер: здесь имеют место не,только цилиндрические радиальные волны, но и распространяющиеся вдоль оси камеры нормальные волны, отражаемые крышками. Эти волны возникают, если расстояние между стенками волновода 2h и длина волны Л связаны соотношением

2h (Л/2.

Если расстояние между крышками таково, что на нем укладывается более одной полуволны, то несимметрия поля .в приосевой области неизбежна. Поэтому поверку большинства типов ИП, вводимых в камеру через резьбовое отверстие и располагаемых поэтому у ее торцевой стенки, производить нельзя. Кроме того, у устройства узкий амплитудный диапазон.Это объясняется тем, что переменное давление создается н камере значительного объема. Таким образом, недостатком известного устройства является низкая точность и узкий амплитудный диапазон.

Целью изобретения является повышение точности градуировки и расширение амплитудного диапазона создаваемых давлений.

Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем цилиндрический излучатель, установленный соосно в герметичной цилиндрической камере, на противоположных торцевых крышках которой по оси излучателя размещены отверстия для образцового и поверяемого преобразователей давления, торцевые крышки камеры устройства выполнены вогнутыми с кривизной, изменяющейся по косинусоидальному закону, при этом геометрические размеры камеры выбираются, исходя из следующего соотношения

Г Гr / H-S 11

2 ()= И+с - соз (— arccos 1- — ), (Я с Д

1065706

Составитель О. Сафонов

Техред С. Нигунова Корректор A. Дэятко

Редактор Н. Лазаренко

Тираж 328 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по,делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 11031/42

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул..Проектная,4 тому, что здесь камера не пропускает нормальные волны, одновременно из-за существенного уменьшения объема камеры при оптимальной форме крышек расширяется амплитудный диапазон. Это позволяет уменьшить неравномерность поля давления в .приосевой части камеры и увеличить коэффициент усиления концентратора давления.

На чертеже представлено предла. гаемое устРойство.

Устройство состоит из цилиндрической камеры 1 с вогнутыми крьиака ми 2 косинусоидальной Фор;аю, внутри камеры соосно с ней помещен пьеэокерамический излучатель 3 с охватывающим его виброизолирующим кольцом

4, поверяемого и образцового ИН 5 и

6 давления, вводимых в отверстия крышек 2 на их оси. Полость 7 камеры 1, заполненная жидкостью, связана с источником 8 давления. Источник

9 напряжения переменного тока под». ключен к излучателю 3.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

После установки поверяемого 5 и образцового 6 ИП давления s крышках 2 камеры 1 в ее полости 7 с помощью источника 8 создают избыточное давление, что позволяет. нри создании переменного давления значительной амплитуды избежать кави10 тации. Затем на излучатель 3 подают напряжение переменного тока от источника 9. При этом излучатель 3 будет периодически изменять свои размеры, создавая волновое движение жид15 кости в полости 7 камеры 1.

Благодаря цилиндрической форме излучателя и, кроме того, благодаря вогнутой форме крыаек камеры при дви2О жении волны к оси камеры амплитуда колебаний частйц жидкости будет воз-растать, так как при этом резко уменьшается площадь поперечного сечения камеры.