Устройство для калибровки датчиков высокого давления

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для калибровки датчиков высоких давлений. Целью изобретения является повышение точности за счет создания однородного ударно сжатого газа с точно определяемыми параметрами. Устройство содержит ударную трубу, заполненную рабочим газом. Ударная труба снабжена излучателем ударной волны, размещенным на одном конце трубы и выполненным в виде камеры 2 высокого давления, отделенной разрывной диафрагмой 4 от камеры 3 низкого давления. С другого конца трубы установлена отражающая торцовая стенка 7, выполненная в виде двух пластин, образующих двугранный угол Δ или Δ/2. На торцовой стенке 7 вблизи ребра 8 размещены гнезда для калибруемых датчиков давления. При разрыве диафрагмы 4 образуется ударная волна, что приводит к ее отражению от торцовой стенки и к образованию вблизи ребра 8 объема равномерно сжатого газа, параметры которого можно рассчитать и использовать для калибровки датчиков давления. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.Бо

Ai (50 4 С 01 L 27 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОтНРЬГИЛМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4273464/24-10 (22) 26.05.87 (46) 07.11. 89. Бюл. М 41 (71) Ленинградский государственный университет (72) E.Ô, Жигалко (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 759878, кл. G 01 L 27/00, 1980. Авторское свидетельство СССР

М 417704, кл. G 01 L 27/00, 1974е (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для калибровки датчиков высоких давлений.

"Целью изобретения является повышение точности за счет создания однородного ударно-сжатого газа с точно определяемыми параметрами. Устройство со-

2 держит ударную трубу, заполненную рабочим газом. Ударная труба снабжена излучателем ударной волны, размещенным на одном конце трубы и выполненным в виде камеры 2 высокого давления, отделенной разрывной диафрагмой 4 от камеры 3 низкого давления.

С другого конца трубы установлена отражающая торцовая стенка 7, выполненная в виде двух пластин, образующих двугранный угол d или Л /2, На торцовой стенке 7 вблизи ребра 8 размещены гнезда для калибруемых датчиков давления. При разрыве диафрагмы

4 образуется ударная волна, что приводит к ее отражению от торцовой Я стенки и образованию вблизи ребра 8 объема равномерно сжатого газа, параметры которого можно рассчитать и использовать для калибровки датчиков (, давления. 3 ил. 1 табл.

1520371

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в часTHoc ти к устройствам для калибровки датчиков высоких давлений, Целью изобретения является повыше— ние точности за счет создания однородного ударно сжатого газа с точно определяемыми параметрами.

На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 — торцовая стенка устройства по первому варианту; на фиг.3 — то же, по второму варианту.

Устройство содержит ударную трубу с параллельными стенками 1, в которой размещена камера 2 высокого давления, заполненная толкающим газом, камера 3 низкого давления, разделяю- щая их диафрагма 4, рабочая камера

5, заполненная как и камера 3 рабочим газом и оборудованная гнездами ! для подключения датчиков 6 аппаратуры, измеряющей параметры ударной волны, образующейся при разрыве диафрагмы и приходящей в рабочую камеру 5 25 по каналу 3 низкого давления, торцовая стенка 7 имеет форму вогнутого двугранного угла с ребром 8 и отражающими гранями под углом д раствора, расположенного симметрично по отноше- 30 нию к набегающему потоку. Торцовая стенка 7 выполнена из жесткого и непроницаемого материала, а отражающие грани сочленены.

Аналогичное решение может быть вы- 35 полнено, если ударная труба имеет еще по крайней мере одну боковую стенку 10, перпендикулярную двум боковым. В этом случае торцовую стенку можно взять плоской и образующей

40 двугранный угол Д /2 (фиг. 3) с стенкой 10. В основе этой возможности. лежит эквивалентность условий течения невязкого и нетеплопроводного газа около плоскости симметрии или расположенной в этом месте плоской стенки. Однако проявление эффектов погранслоя делает это решение более ограниченным в отношении, например, концентрации и температуры сжатого газа (но не давления), чем описанное

S0 выше.

В предлагаемом устройстве конструкцией предусмотрена возможность изменения угла, составляемого отражающими гранями торцовой стенки с направ- 5 лением распространения начальной ударной волны, поскольку этот параметр устройства должен быть взят в эависимости от характеристик газа и падающей ударной волны, что может быть осуществлено путем гибкого сочленения отражающих граней или компоновкой торцовой стенки из элементов — призматических вставок.

В варианте устройства, предназначенном для,тарировки датчиков давле- ния, в стенках 7 и/или 1 и 10 рабочей камеры 5, вблизи ребра 8 выполнены гнезда для размещения тарируемого датчика 9.

Устройство работает следующим образом.

Рабочую камеру 5 и камеру 3 низкого давления заполняют рабочим газом.

Затем в канал 3 низкого давления направляют ударную волну, созданную взрывом, разрядом или другим способом, например, как реализовано в ударной трубе согласно фиг.1, т.е. путем заполнения камеры 2 толкающим газом и последующим устранением диафрагмы 4.

Параметры ударной волны, подходящей к торцу 7, измеряют, например, базовым методом по времени ее прохождения около датчиков 6 либо интерферометрическим способом. Получая число Маха з рассчитывают величину угла Л рефлектора 7 из соотношения д = К 11,047-(0, 188-0,09й) („(- -1) I ) » где К=в с с, С р и С вЂ” соответственно удельные теплоемкости газа при постоянном давлении и при постоянном объеме;

К=2 при симметричном размещении двугранного угла торцовой стенки, К=1 при совпадении одной из граней двугранного угла торцовой стенки с боковой стенкой канала. Направляют ударную волну на рефлектор 7 и в промежуток времени, моменты начала и окончания которого определяются аналитически иэ теории процесса по времени прохождения ударной волны около датчиков 6, минимальной высоте канала ударной трубы, свойствам рабочего газа и числу производят рабочие операции со сжатым газом в результирующем состоянии. Объем, занятый этим газом, имеет в сечении форму четырехугольника, возникает и располагается в окрестности ребра 8

1520371 6 формулаиэобретения. чем d = К (1,047 — (О, 188-0,09 ) < где К=1, 2 коэффициент, зависящий от размещения наклонных пластин; число Маха ударной волны, 1 соответственно удельные теплоемкости газа при постоянном давлении и при постоянном объеме.r

Составитель А. Соколовский

Техред А.Кравчук Корректор В. Кабаций

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 6747/42 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 угла рефлект 1ра 7, п«которое время расширяется, достигая максимального размера, затем под воздействием волн разрежения меняет форму, уменьшается, исчезая около того же ребра, В окрестности ребра 8 газ находится в результирующем состоянии наиболее продолжительное время t.„„„, что целесообразно учитывать на практике.

Примеры расчета t, даны в таблице (здесь ж = 7/5, Х=Н cos (Ь/2) глубина рефлектора, U — скорость ударной волны).

/, Б 1,4 1,6 2,2 3,0 м„мс /(Х/Б) 0 32 0 30 0 27 0,25

В случае использования данного устройства в качестве устройства для тарировки датчиков давления, после измерения параметров волны, пришедшей к каналу 5, производят регистрацию сигнала, производимого датчиком

9, и по координате плоского участка зарегистрированного сигнала за период существования около чувствительной поверхности датчика 9 рабочего режима калибруют датчик, используя рассчитываемое точно теоретически значение этого уровня давления.

Устройство для калибровки датчиков высокого давления, содержащее прямолинейный канал с рабочим газом, на одном конце которого размещен излучатель ударной волны, а на другом — торцовая отражающая стенка с гнездами для калибруемых датчиков давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет создания однородного ударно сжатого газа, торцовая отражающая стенка выполнена в виде двух наклонных пластин, образующих двугранный угол Л с ребром, перпендикулярным оси канала и обращенным наружу, при