Ударная труба для исследования динамических характеристик и калибровки датчиков давления

 

Изобретение относится к устройствам для исследования динамических характеристик датчиков импульсного давления. Цель изобретения - повышение точности тарировки датчиков давления за счет определения тепловой погрешности в расширенном диапазоне тепловых нагрузок двухфазного потока. Испытуемые и контрольные датчики 15 и 16 присоединяются к электронной измерительно-регистрационной аппаратуре . При создании давления разрушается диафрагма 3, и с помощью блока 23 управления отключают магнит 22 и включают катушку 21 индуктивности. Во время падения частиц 25 поле катушки 21 индуктивности придает им движение вдоль камеры 2, где организуется двухфазная среда, движуш;аяся к приемным поверхностям испытуемых и контрольных датчиков 15 и 16. Газ из камеры 1 высокого давления поступает через отверстие 5 в камеру 2 низкого давления, увлекая за собой частицы 25. Ударная волна добавляет кинетическую энергию последним. Величина температурного воздействия на испытуемые датчики 15 определяется контрольными датчиками 16 температуры или теплового потока, 1 ил. S 13 юга S 2S 1 J г

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (19) (111 (51) 4 С 01 Т. 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1286918 (21) 4041127/24-10 (22) 24. 03. 86 (46) 23,09,87, Бюл, У 35 (72) Е.И.Андреев, Л,В,Новиков и Д.С, Сажин (53) 531,787 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1286918, 13.05,85.

I (54) УДАРНАЯ ТРУБА (57) Изобретение относится к устройствам для исследования динамических характеристик датчиков импульсного давления, Цель изобретения — повышение точности тарировки датчиков давления за счет определения тепловой погрешности в расширенном диапазоне тепловых нагрузок двухфазного потока, Испытуемые и контрольные датчики 15 и 16 присоединяются к электронной измерительно-регистрационной аппаратуре, При создании давления разрушается диафрагма 3, и с помощью блока 23 управления отключают магнит 22 и включают катушку 21 индуктивности.

Во время падения частиц 25 поле катушки 21 индуктивности придает им движение вдоль камеры 2, где организуется двухфазная среда, движущаяся к приемным поверхностям испытуемых и контрольных датчиков 15 и 16, Гаэ иэ камеры 1 высокого давления поступает через отверстие 5 в камеру 2 низкого давления, увлекая за собой частицы 25, Ударная волна добавляет кинетическую энергию последним. Величина температурного воздействия на испытуемые датчики 15 определяется контрольными датчиками 16 температуры или теплового потока, 1 ил.

1 13394

Изобретение относится к прибороI строению, в частности к устройствам для исследования динамических характеристик датчиков импульсного дав() ления, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. Ф 1286918, Целью изобретения является повышение точности тарировки датчиков дацления эа счет определения т.епло. вой погрешности в расширенном диапазоне тепловых нагрузок двухфазного потока.

На чертеже представлена схема предлагаемой ударной трубы, 15

Предлагаемая ударная труба содержит камеру 1 высокого давления, отделенную от камеры 2 низкого давления, выполненную в виде ствола, разрушаемой диафрагмой 3, за которой в камере 2 низкого давления расположен подвижный неуплотненный поршень 4, выполненный из диамагнитного материала, например дюралюминия. Ствол камеры 2 низкого давления также выполнен 25 иэ диамагнитного материала.

Поршень 4 имеет коаксиальное отверстие 5 и регулируемый дроссель 6.

Камера 1 высокого давления через пневмомагистраль 7 и управляемый вен- до тиль 8 соединена с резервуаром 9, заполненным газом с высоким показателем адиабаты, например аргоном, Камера 2 низкого давления устройства соединена через отсечной клапан 10 и пневмомагистраль 11 с вакуумным насосом 2, Торец 13 камеры 2 низкого давления выполнен из теплоизоляционного материала, например кварца, и снаб- 4О жен гнездами 14 для установки испытуемых и контрольных датчиков 15, Испытуемыми датчиками являются датчики импульсного давления, в том чис,пе и акустические, Контрольными дат- 45 чиками являются такие же датчики с защитой от теплового воздействия, которое осуществляется, например, силиконовой резиной, Кроме тоro, в торце 13 установлены измерительные датчики 16 температуры и теплового потока пленочного типа, а на вакуум.— ной пневмомагистрали — вакуумметр 17.

В торцовой части камеры 2 низкого давления установлена цилиндрическая

55 вставка 18 с конической внутренней поверхностью, выполненная из теплоизоляционного материала, налример пластика, причем сужающийся конус

26 2 имеет длину 1-2 калибра с углом полуо раствора 3-4

К испытуемым и контрольным датчикам 15 и 16 присоединена электронная регистрирующая аппаратура (не показана), соответствующая конкретным испьггуемым датчикам, Дроссель 6 представляет собой эластичные пластинки 19 в форме треугольников, подвижно укрепленные на переднем торце поршня 4, Под каждой пластинкой имеется ограничительный упор 20 в виде регулируемого винта, При встречном течении газа пластинка

19 лежит на этих ограничительных упорах, перекрывая частично канал 5 °

При этом происходит дросселирование встречного потока газа через щели и центральный канал 5, Степень дросселирования регулируется выставлением ограничительных упоров 20, Чем сильнее ввинчен винт 20 в поршень, тем меньше степень дросселирования встречного газа, Поток газа„ толкающий поршень, отбрасывает пластинки 19 и дросселирование его через канал 5 отсутствует, Pазрушаемая диафрагма 3 представляет собой кольцо с натянутой пленкой, На камеру 2 низкого давления надета катушка 21 индуктивности, расположенная перед поршнем 4, Над поршнем 4 расположен электромагнит 22. Катушка

2l индуктивности и электромагнит 22 через блок 23 управления присоединены к источнику 24 постоянного тока, Внутри коаксиального отверстия 5 поршня 4 размещены шарообразные частицы

25 с размером 10-50 мк, выполненные из магнитомягкого ферромагнитного пластического материала, например чистого железа, Ударная труба работает следующим образом.

Испьггуемые и контрольные датчики

15 и 16 устанавливают герметично в гнезда 14 торцового фланца 13 и присоединяют их к электронной измерительно-регистрационной аппаратуре. В камеру 2 низкого давления вставляют поршень 4 и от источника 24 постоянного тока с помощью блока 23 управления подают ток в электромагнит 22, В коаксиальный канал 5 поршня 4 насыпают частицы 25 и закрепляют разрушаемую диафрагму 3. При этом частицы

25 притягиваются к верхней стенке коаксиального канала 5. Присоединяют з 133942 камеру 1 высокого давления, при этом управляемый вентиль 8 и отсечной клапан 10 закрыты, Одновременно открывают отсечной клапан 10 и включают ваккумный насос

12, Начинается откачка воздуха из камеры 2 низкого давления. По вакуумметру 17 следят за величиной вакуума в камере низкого давления. При достижении давления 1-5 мм рт.ст ° закрывают отсечной клапан 10 чем отсекают Вакуумный тракт от камеры

2 низкого давления. Открывают клапан

8, чем создают в камере 1 высокого давления давление, равное 1,5-5 атм.

Закрывают клапан 8, чем отсекают резервуар 9. от камеры 1, При создании давления пленка разрушаемой дифрагмы 3 выпучивается и через 0,1-0 5 с лопается, В этот промежуток времени с помощью блока 23 управления отключают магнит 22 и включают тороидальную катушку 21 индуктивности, В результате частицы 25

25 падают вниз, рассыпаются, Во вреся их падения магнитное поле катушки 21 индуктивности вырывает их из коаксиального канала 5 и придает им поступательное движение вдоль ство- З0 ла 2.

40

50

Формула изобретения

Ударная труба для исследования динамических характеристик и калибровки датчиков давления по авт. св.

К моменту пролета основной массы частиц средней части катушки 21 ее отключают от источника 24 постоянного тока, Таким образом, к этому периоду работы ударной трубы в камере

2 организуется двухфазная среда, движущаяся к приемным поверхностям испытуемых и контрольных датчиков.

После того как пленка разрушаемой диафрагмы 3 лопается, газ из камеры высокого давления поступает через отверстие 5 в камеру 2 низкого давления, увлекая за собой частицы 25, Дроссель 6 при этом открыт и впереди поршня в камере 2 низкого давления формируется ударная волна.

Ударная волна добавляет кинетическую энергию частицам 25, подходит к торцу 13 камеры 2 низкого давления и датчикам 15 и 16 давления, Начинается тепловое воздействие на датчики ударной волны, Температура газа, контактирующего с датчиками, быстро нарастает. Тепло в торцовую и боковую стенки камеры 1 уходит мало, поскольку они выполнены из теплоизоляционного материала.

4

Вслед за ударной волной к торцовой поверхности приходят частицы 25, р азогнанные по следо вательно магнитным полем катушки 21 индуктивности ударной волной и потоком газа из камеры 1 высокого давления в камеру 2 низкого давления, При взаимодействии пластических частиц 25 с торцовой поверхностью 13 камеры 2 происходит выделение сравнительно большого количества тепла, связанного с торможением и деформацией частиц 25.

В это время поршень 4 под воздействием перепада давления разгоняется и все быстрее движется вдоль ствола камеры 2 низкого давления, При встрече с отраженной ударной волной лепестки дросселя опускаются и частично перекрывают отверстие 5, дросселируя его, При этом поршень 4 затормаживается, адиабатически сжимает газ перед собой, Дойдя до конической части камеры низкого давления, поршень останавливается конической вставкой 18, "схватывается" и запирает сжатый газ, который частично истекает через канал

5 назад в камеру 2 низкого давления с целью снятия пика давления, Температура в газе, контактирующем с датчиками, продолжает оставаться высокой из-за быстрого сжатия газа перед поршнем 4.

Поскольку перед испытаниями в камере 2 низкого давления вакуум, а камера 1 высокого давления заполнена газом с высоким показателем адиабаты, например аргоном, то в конце движения поршня 4 перед ним оказывается сжатый аргон, что повышает эффективность процесса. Величина температурного воздействия на испытуемые датчики определяется измерительными датчиками 16 температуры или теплового потока, Предлагаемая ударная труба по сравнению с известной позволяет в десять раз расширить диапазон теплового воздействия на испытуемые датчики, сделать газодинамический поток двухфазным и этим самым приблизить условия калибровки датчиков к реальным условиям и режимам их использования, Составитель M,Æóêoâ

Редактор И,Шулла Техред В.Кадар Ко рре кто р М, Демчи к

Заказ 4212/32 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород> ул. Проектная, 4

13394

В 1286918, отлич à)oщая-

c я тем, что, с целью повышения точности тарировки датчиков давления за счет определения тепловой погрешности

s расширенном диапазоне тепловых нагрузок двухфазного потока, она снабжена электромагнитом, тороидальной катушкой индуктивности, источником постоянного тока и блоком управления, а коаксиальное отверстие в поршне заполнено частицами в виде шаров из магнитомягкого ферромагнитного плас26 е тического материала, причем электромагнит установлен снаружи камеры низкого давления и расположен над поршнем в его начальном положении, тороидальная катушка индуктивности надета на камеру низкого давления и расположена перед поршнем, при этом электромагнит и катушка индуктивности электрически подсоединены к источнику постоянного тока через блок управления, а камера низкого давления и поршень выполнены из диамагнитного мат ериала.