Стенд для калибровки датчиков давления

Стенд для калибровки датчиков давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.04.80 (21) 2908478/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 01 L27/00

Гооударотееиимй комитет

СССР

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30..1 1.81 (53) УДК 531.788 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения

В. М. Моторин (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ (3) 1

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

Известна ударная труба, являющаяся одним из основных элементов стенда, как одно из традиционных средств абсолютной динамической градуировки приборов импульсного давления (1) .

Недостаток такого устройства заключается в невысокой точности калибровки датчиков давления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому является устройство, состоящее из ударной трубы с закрытым концом и аппаратуры для измерения давления ударной волны и напряжения на калибруемом датчике (2) .

Давление P в ударной волне определяется по скорости Ч ее распространения в трубе по известному соотношению 2; ((1) где РΠ— начальное давление в канале ударной трубы; а — скорость звука; — отношение удельных теплоемкостей воздуха.

Скорость распространения ударной волны определяют по времени прохождения t< волновой базы т"; на которбй установлены датчики для измерения скорости

Ч"-— (2)

tg

Ступенчатые сигналы, появляющиеся при прохождении ударной волны мимо этих дат10 чиков, дифференцируются, усиливаются импульсными усилителями и используются для запуска и останова счета времени измерителем временных интервалов.

Датчик, подлежащий калибровке, расположен-на середине расстояния между двумя датчиками для измерения скорости, где скорость ударной волны равна средней изме.ренной скорости. Сигнал с калибруемого датчика регистрируется осциллографом.

Погрешность калибровки 5к по этой схеме определяется погрешностью определения щ давления 8р и погрешностью измерения напряжения осциллографом Ь„

885850

Поэтому, как следует из формулы (3), погрешность калибровки Ь„определяется погрешностью осциллографа. Так как погрешность калибровки датчиков полностью входит в погрешность измерений датчиками, такая погрешность калибровки является неудовлетворительной.

Непосредственное подключение пикового вольтметра к калибруемому датчику не приводит к желаемому результату, так как в ударной трубе с закрытым концом неизбежно возникает отраженная ударная волна, превышающая по амплитуде прямую волну.

Пиковый вольтметр в этом случае измеряет напряжение, соответствующее отраженной волне. Отраженные ударные волны можно устранить, открыв конец трубы. Эксплуатация такой трубы неудобна и небезопасна в связи с большими уровнями звукового давления в помещении, вызванными выходом газа из трубы.

Цель изобретения — повышение точности калибровки. 0

Поставленная цель достигается тем, что в стенд для калибровки датчиков давления, содержащий ударную трубу с закрытым концом, два датчика давления для измерения скорости ударной волны, причем первый датчик давления соединен через дифференцирующую цепь и импульсный усилитель со входом запуска измерителя временных интервалов, второй датчик давления через дифференцирующую цепь и импульсный усилитель со входом останова измерителя З0 временных интервалов, а калибруемый датчик расположен между двумя датчиками давления на равном расстоянии от них, введены пиковый вольтметр, ключевая схема и ждущий мультивибратор, при этом пиковый вольтметр через ключевую схему соединен с выходом калибруемого датчика, управляющий вход ключевой схемы Соединен с выходом ждущего мультивибратора, вход которого соединен с выходом импульсного усилителя входа останова измерителя вре- 40 менных интервалов.

На чертеже представлена схема стенда для калибровки датчиков давления.

Стенд состоит из ударной трубы 1, датчиков 2 и 3 для измерения скорости ударной волны, первый из которых используется для 4 запуска, а второй — для останова измерителя 4 временных интервалов, калибруемого датчика 3, дифференцирующих цепей 5, импульсных усилителей 6, ждущего мультивибратора 8, ключа 9 и пикового вольтметра 10.

Калибровка датчиков 3 давления осуществляется с помощью ударных волн, создаваемых в трубе 1. Сигналы с датчиков 2 и 4 через дифференцирующие цепи 5 и импульсные усилители 6 поступают соответственно на входы запуска и останова измерителя 7 временных интервалов, который фиксирует время tt. Давление P в ударной волне в месте расположения калибруемого датчика 3 определяют по формулам (1) и (2) . Напряжение U с калибруемого датчика 3 поступает через открытый ключ 9 на пиковый вольтметр 10. Чувствительность датчика определяют по формуле

К=—

Сигнал, поступающий на вход останова измерителя 7 временных интервалов, поступает также на ждущий мультивибратор 8.

Сигнал со ждущего мультивибратора 8 закрывает ключ 9 на время существования в ударной трубе отраженных волн, превышающих по амплитуде падающую ударную волну.

Использование предлагаемого стенда позволяет повысить точность калибровки датчиков давления.

Формула изобретения

Стенд для калибровки датчиков давления, содержащий ударную трубу с закрытым концом, два датчика давления для измерения скорости ударной волны, причем первый датчик давления соединен через дифференцирующую цепь и импульсный усилитель со входом запуска измерителя временных интервалов, второй датчик давления через дифференцирующую цепь и импульсный

; сил итель со входом останова измерителя временных интервалов, а калибруемый датчик расположен между двумя датчиками давления на равном расстоянии от них, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибровки, в него введены пиковый вольтметр, ключевая схема и ждущий мультивибратор, при этом пиковый вольтметр через ключевую схему соединен с выходом калибруемого датчика, управляющий вход ключевой схемы соединен с выходом ждущего мультивибратора, вход которого соединен с выходом импульсного усилителя входа останова. измерителя временных интервалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ефимов В. А., Плотников И. В. Установка с ударной трубой как средство воспроизведения размера единицы давления в динамическом режиме. Труды ВНИИМ, вып. 223 (283), !978.

2. Уиллмарта У. Миниатюрные датчики из титана, бария для аэродинамических и акустических измерений давления. Ударные трубы. Сб. статей. Под ред. 3. А. Рахмутуллина, М., ИИЛ, 1962 (прототип).

885850

Составитель О. Сафонов

Редактор Н. Безродная Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 10532 63 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4