Способ измерения давления и устройство для его осуществления

 

1. Способ измерения давления, основанный на присоединении полости по одну сторону диафрагмы датчика давления к емкости опорного давления, а полости по другую сторону - к объему с измеряемым давлением , и измерении перемещения диафрагки , отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности результатов измерений, до измерения и после измерения в емкости опорного давления возбуждают серию чередующихся импульсов давления, затухающих во времени по экспоненциальному закону, и воздействуют ими на одну и на другую стороны диафрапиьз со сдвигом во времени . 2.Устройство для измерения давления , содержащее дифференциальный датчик давления с корпусом, двумя катушками индуктивности и размещенной между ними диафрагмой, образующей в корпусе датчика полости измеряемого и опорного давлений, и емкость опорного давления, присоединенную к датчику,, отличающееся тем, что оно снабжено акустической линией задержки, разрядным устройством, батареей разрядных конденсаторов и переключающим клапаном, причем емкость опорного давления выполнена в виде цилиндра из изоляционного материала, разW рядное устройство связано с батареей конденсаторов и размещено в дне цилиндра, полость которого соединена с полостью опорного давления датчика, а полос.ть измеряемого давления датчика присоединена к полости цилиндра через переключающий клапан и акустическую линию задержки . 3.Устройство по п.2, отлио: чающееся тем, что в нем со акустическая линия задержки вьтолнена в виде телескопической трубки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтоеском свидетельств

ГосудАРственный номитет сссР по делАм изоьРетений и отнРытий (23) 3484200/18-10 (22) 25.08.82 (46) 15.01,84. Бюл. Ф 2 (72) Г.A.Èàêàðåâè÷, Л.В.Новиков и А.B.Õîäöåâ (53) 531.787(088.8) (56) 1. Горлин С.М. и Слезингер И.И.

Аэромеханические измерения. М., Наука, 1964, с.382.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 475523, кл. G 01 Ь 9/10, 1974 (прототип). (54) СНОСОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ измерения давления, основанный на присоединении полости о одну сторону диафрагмы датчика давления к емкости опорного давления, а полости по другую сторону — к объему с измеряемым давлением.и измерении перемещения диафрагмы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности результатов измерений, до измерения и после измерения в емкости опорного давления возбуждают серию чередующихся импульсов давления, затухающих во времени по экспоненциальному закону, и воздействуют ими на одну и на другую сто3(51) G 03 L 9 30 G 03 L 11 00 роны диафрагмы со сдвигом во времени.

2. Устройство для измерения давления, содержащее дифференциальный датчик давления с корпусом, двумя катушками индуктивности и размещенной между ними диафрагмой, образующей в корпусе датчика полости измеряемого и опорного давлений, и емкость опорного давления, присоединенную к датчику,.о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено акустической линией задержки, разрядным устройством, батареей разрядных конденсаторов и переключающим клапаном, причем емкость опорного давления выполнена в виде цилинд- Я ра из изоляционного материала, разрядное устройство .связано с батареей конденсаторов и размещено в дне цилиндра, полость которого соединена с полостью опорного давления датчика, а полость измеряемого давления датчика присоединена к полости цилиндра через переключающий клапан и акустическую линию задержки.

3. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в нем акустическая .линия задержки выполнена в виде телескопической трубки °

1067377

Изобретение касается контрольноизмерительной технике и предназначается для измерения давления в различного рода испытуемых стендах и промышленных установках.

Известны способы измерения дав- 5 ления, основанные на преобразовании давления в перемещение упругого элемента и измерении этого перемещения L12.

Известные способы характеризуются недостаточной точностью при измерении низких давлений.

Известен также способ измерения давления, основанный на присоединении полости по одну сторону диафрагмы датчика давления к емкости опорного давления, а полости по другую сторону — к объему с измеряемым давлением и измерении перемещения диафрагмы (2(.

Недостатками известного способа являются низкая точность и достоверность получаемых результатов измерения, вследствие гистереэиса диафрагмы в процессе измерения.

Цель изобретения — повышение .точности и надежности результатов измерений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения давления, основанному на присоединении полости по одну сторону диафраг»ы датчика давления к емкости опорного давления, а полости по другую сторону — к объему с измеряемым давлением н измерении перемещения диафраг- 35 мы, до измерения и после измерения в емкости опорного давления возбуждают серию чередующихся импульсов давления, затухающих во времени по экспоненциальному закону, и воздей- 40 ствуют ими на одну и на другую стороны диафрагмы со сдвигом во времени.

Поставленная цель достигается тем 45 что устройство для измерения давления, содержащее дифференциальный датчик давления с корпусом, двумя катушками индуктивности и. размещенной между ними диафрагмой, образующей в корпусе датчика полости измеряемого и опорного давлений, и. емкость опорного давления, присоединенную к датчику, снабжено акустической линией задержки, разрядным устройством, батареей юазрядных конденсаторов и переключающим клапаном, причем емкость опорного давления выполнена в виде цилиндра из изоляционного материала, разрядное устройство связано с батареей кондеи-60 саторов и размещено в дне цилиндра, полость которого соединена с полостью опорного давления датчика, а полость измеряемого давления датчика присоединена к полости цилиндра через переключающий клапан и акустическую линию задержки.

При этом акустическая линия задержки выполнена в виде телескопической трубки.

На чертеже приведена схема устройства, поясняющая существо способа и возможность его осуществления. устройство для измерения давления состоит из корпуса 1 с размещенными в нем двумя катушками индуктивности 2 и находящейся между ними диафрагьМ З,которая вместе с корпусом 1 образует полость опорного давления 4 и полость измеряемого давления 5. Полость 4 соединяется с емкостью опорного давления 6, выполненной в виде цилиндра из изоляционного материала, например стекла.

Полость 5 присоединена к цилиндру 6 через канал 7, выполненный в виде телескопической трубки, и переключающий клапан 8. B емкости опорного давления б размещено разрядное устройство 9, выполненное, например, в виде полого металлического цилиндра с осевым металлическим стержнеМ. Разрядное устройство 9 электрически соединено через пусковое реле 10 с батареей разрядных конденсаторов 11, которые, в свою очередь, присоединены к зарядному устройству (на чертеже не показано). Батарея разрядных конденсаторов 11 представляет собой набор высоковольтных конденсаторов общей емкостью 100-500 мкф. Катушки индуктивности 2 присоединены к измерительно-регистрационной аппаратуре (на чертеже не показано).

Переключающий клапан 8 представляет собой электрически управляемый пневмоклапан с двумя рабочими положениями: одно — присоединяет полость измеряемого давления 5 к объему измеряемого давления 12 второе — присоединяет полость измеряемого давления 5 к каналу 7 и через него к цилиндру 6.

Способ измерения давления реализуется с помощью предлагаемого устройства следующим образом.

Полость 5 через клапан 8 присое- диняется к объему измеряемого давления 12. Емкость опорного давления

6 эаполняетея газом до давления, величина которого близка к предполагаемой величине измеряемого давления. Заполнение емкости 6 происходит через штуцер (на чертеже не показан), а величина создаваемого в емкости 6 давления контролируется образцовым манометром (на чертеже не доказан).

Перед началом измерений диафрагма 3 иэ-за явления гистерезиса не выходит на свое начальное (исход1067377 ное)положение. B этот момент времени клапаном 8 отсоединяют полость измеряемого давления 5 от объема измеряемого давления 12 и присоединяют эту полость каналом 7 к цилиндру 6. Включают замыкающие контакты реле 10 разрядного устройства 9, подавая на его электроды импульс электрического напряжения 1,5-5 кВ. Чежду электродами разрядного устройства 9 происходит электрический разряд длительностью порядка 100-500 мкс и энергией порядка нескольких кДж.

Образовавшийся в результате этого процесса импульс давления, соизмеримый по величине с предполагаемой разностью измеряемого и опорного давлений, длительностью

0,2-0,3 мс распространяется вдоль цилиндра б и воздействует на диафрагму 3 со стороны полости опорного давления 4. Почти такой же по амплитуде импульс давления по каналу 7 попадает на диафрагму 3 с другой ее стороны, но с задержкой по времени.

Импульс давления в цилиндре 6, отражаясь от его торца, возвращается назад к разрядному устройству 9, где после нового отражения приходит к диафрагме 3 с меньшей амплитудой.

При высоте цилиндра б меньшей 30 его диаметров получаемые импульсы давления характерны для взрывного процесса. При высоте цилиндра б более 100 его диаметров процесс получается волновой, но с большой скоростью затухания отраженных импульсов давления. Регулировка времени запаздывания прихода импульсов через канал 7 в полость 5 осуществляется изменением длины канала 7.

5 Таким образом, Формируется процесс, при котором на диафрагму 3 действуют чередующиеся импульсы давления то с одной ее стороны, то с другой. Величина действующих импульсов убывает по экспоненциальному закону.

Результатом действия такой серии импульсов является устранение влияния гистерезиса на установление диафрагмы в исходное нулевое положение. Положение диафрагмы фиксируется с помощью катушек индуктивности 2 и измерительно-регистрационной аппаратуры. После этого полость 5 с помощью клапана 8 от-. ключают от канала 7 и подключают к объему измеряемого давления 12.

Диафрагма 3 принимает новое положение, соответствующее разности давлений в полостях 5 и 4. Это положение диафрагмы 3 также Фиксируют с помощью иэмерительно-регистрационной аппаратуры.

Таким образом, перед измерением разности давлений в объеме измеояеЗо мого и емкости опорного давлений и после измерения этой разности определяют с повышенной точностью начало отсчета и тем самым обеспечивают высокую:точность измерений

З5 давления по дифференциальному методу.

1067377

Составитель Н.Кизилов .Редактор М.Митейко Техред Е.Метелева Корректор А.Ильин

Заказ 11200/4б Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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