Способ динамической тарировки датчиков давления

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и позволяет повысить точность тари- ,ровки датчиков путем уменьшения времени восстановления нагружения. Создают предварительное нагружение тарируемого датчика путем упругого деформирования нагрузочного элемента силой F, удовлетворяющей соотношению 2Р $ F 6 Fpp , где Р - сила веса подвижных частей нагрузочного элемента F. - предельная величина силы нагружения.. На противоположное от датчика плечо рычага подвешивают калиброванный груз, сила веса FJ, которого удовлетворяет соотношению 0,5F FU :s , обеспечивая частичное разгружение датчика. После снятия частичного разгружения происходит скачкообразное восстановление усилия предварительного нагружения , действующего на калибруемый датчик. 2 ил. С S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) I (51) 4 С 1 0 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

К с

) у, l

М ю

° °

° «а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3607817/24 — 10 (22) 22.06.83 (46) 23.03.86. Бюл. N- 11 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени физико-технический институт (72) П.В.Белков, Н.Н.Остроухов, Б.К.Ткаченко и А.С.Данилов (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 838476, кл. G 01 L 27/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 305378, кл. G 01 L 27/00, 197 1. (54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОЙ ТАРИРОВКИ

ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ (57). Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и позволяет повысить точность тари,ровки датчиков путем уменьшения времени восстановления нагружения.

Создают предварительное нагружение тарируемого датчика путем упругого деформирования нагрузочного элемента силой Р, удовлетворяющей соотношению 2Р «< F 4 Р„, где P — сила веса подвижных частей нагрузочного элемента, F — предельная величина силы нагружения. На противоположное от датчика плечо рычага подвешивают калиброванный груз, сила веса F» которого удовлетворяет соотношению 0,5F + F„ 0,9F, обеспечивая частичное разгружение датчика. После снятия частичного разгружения происходит скачкообразное восстановление усилия предварительного нагружения, действующего на калибруемый датчик. 2 ил.

1219931

Изобретение относится к области контрольно †измерительн техники и может быть использовано для тарировки пьезоэлектрических и других датчиков давления, применяемых для измерения импульсных давлений.

Целью изобретения является повышение точности тарировки путем уменьшения времени восстановления нагружения.

На фиг. 1 и 2 представлена принципиальная схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит нагрузочный элемент 1, корпус 2, калибруемый датчик 3, устройство 4 частичного разгружения с калиброванным грузом

4, рычаг 5, оттяжку 6 и устройство

7 для снятия частичного разгружения.

Нагрузочный элемент 1 предназначен для создания усилия предварительного нагружения и скачка давления после снятия частичного разгружения и передачи их на калибруемый датчик. Он состоит из силовой и вспомогательной частей. Силовая часть создает указанные усилия, вспомогательная служит для монтажа силовой и передачи усилий на калибруемый д:гтчик. Усилие, развиваемое силовой частью нагрузочного элемента, должно по крайней мере вдвое превышать собственный вес элементов конструкции, перемещающихся после снятия частичного разгружения. Это требование удовлетворяется при выполнении силовой части, например, в виде пружины сжатия (фиг.2).

При выполнении силовой части в виде пружины ее подбирают таким образом, чтобы усилие ее предельной деформации по крайней мере вдвое превышало суммарный вес самой пружины и всех элементов конструкции, перемещающихся при деформации калибруемого датчика 3.

Выполнение вспомогательной части нагрузочного элемента определяется формой его силовой части. Если силовая часть выполнена в виде пружины

8, то вспомогательная содержит диск

9, кронштейн с ходовым винтом 10, нажимную гайку 11, шкалу 12 и указатель 13. Диск 9 служит для распределения усилия пружины 8 поповерхности датчика 3. Кронштейн с ходовым винтом 10 служит для установки нажимной гайки 11, которая предназначена для

О ч

55 сжатия пружины 8. Шкала 12 и указатель 13 используются для измерения усилия сжатия пружины 8..Типоразмеры всех перечисленных элементов, составляющих вспомогательную часть, подбираются в соответствии с размерами пружин 8 и усилием, развиваемым ею.

Повышение точности тарировки достигается за счет уменьшения времени восстановления нагружения. Для этого используются предварительное нагружение тарируемого датчика силой негравитационного происхождения, что обеспечивает независимость этой силы от веса элементов конструкции, перемещающихся при восстановлении предварительного нагружения, позволяет сделать ее больше этого веса и соответственно увеличить отношение усилия частичного разгружения к весу подвижных частей конструкции. При этом увеличивается средняя скорость

V их перемещения после снятия частичного разгружения (Vzq G/P, где

С вЂ” вес калиброванного груза частичного разгружения, P — вес элементов конструкции, перемещающихся после снятия частичного разгружения).

При выполнении условия G > P увеличивается V и сокращается вреср мя восстановления нагружения. Пределом увеличения величины G является предельное усилие F разрушающее датчик.

Усилие предварительного нагружения, превышающее Р, создают известными способами, например, упруго деформируют элемент конструкции наперед заданным усилием или повыше— нием давления в рабочей полости гидро- или пневмоцилиндра прижимают поршень к калибруемому датчику или подключением к источнику тока электромагнита, сердечник которого прижимают к калибруемому датчику.

Тарировку и динамические испыта— ния датчиков давления осуществляют следующим способом.

Тарируемь.й датчик 3 жестко устанавливают в корпусе 2. Чувствительныи элемент датчика покрывают передаточной средой для равномерного распределения нагрузки, например, вазелином, и накладывают диск 9. С помощью нагрузочного элемента 1 создают предварительное нагружение.

Для этого, например, сжимают пружи1219931

0 5F «F> ««О 9F

Составитель А. Зосимов

Редактор Т.Кугрышева Техред О.Гортвай Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1315/50 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ну 8 перемещением нажимной гайки 11 по ходовому винту 10. На противоположное от датчика 3 плечо рычага 5 подвешивают калиброванный груз 4, создающий частичное разгружение датчика 3. С помощью устройства снятия частичного разгружения отцепляют оттяжку 6 от рычага 5. В результате снятия частичного разгружения происходит скачкообразное восстановление усилия предварительного нагружения, действующего на калибруемый датчик 3.

Относительная погрешность тарировки 6 может быть выражена через время, за которое происходит восстановление предварительного нагружения dt и постоянную времени с тариht руемого датчика d = — В свою оче2 Г редь, at 1/4а,, где а †.начальное ускорение подвижных элементов после снятия частичного разгружения. Вес подвижных частей конструкции Р во много раз меньше силы предваритель— ного нагружения F создаваемой в данном способе, что обеспечивает повышение начального ускорения в

10 — 10 раз и соответственно позволяет повысить точность тарировки датчиков давления.

Формула из обретения

Способ динамической тарировки датчиков давления, основанный на предварительном нагружении датчика давления силой, создаваемой с помощью нагрузочного элемента, частичном разгружении его силой веса калиброванной массы и восстановлении пред10 варительного нагружения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности тарировки путем уменьшения времени восстановления предварительного нагружения, при

15 предварительном нагружении датчика нагрузочный элемент упруго деформируют силой F,óäoâëåòâîðÿþùåé соотношению

F„ где P — сила веса подвижных частей нагрузочного элемента, F„ — предельная величина силы нагружения,при которой происходит разрушение датчика, а для разгружения используют силу веса Г калиброванной массы, которая удовлетворяет соотношению