Устройство для динамической градуировки манометров

 

Изобретение относится к приборостроению , в частности к устройствам для исследования динамических характеристик и калибровки манометров, и позволяет повысить точность и надежность градуировки и расширить эксплуатационные возможности устройства для динамической градуировки манометров. Предлагаемое устройство использует датчик давления 15, усилители 18 и 20, регулируемый дроссель 21 с обмоткой электромагнита 22 и программируемый источник электрического напряжения 19, позволяет значительно расширить эксплуатационные возможности устройства, получить практически любой закон измеосновного давления, встречающийся в аэродинамическом эксперименте, и в этих условиях провести динамическую градуировку манометров 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s()s G 01 L 27/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЬ! Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1049767 (21) 4687091/10 (22) 06.05,89 (46) 23.04.91. Бюл. № 15 (72) Е.И,Андреев, Л.В,Новиков и Д.С.Сажин (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1049767, кл. 6 01 L 27/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ

ГРАДУИРОВКИ МАНОМЕТРОВ (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для исследования динамических характеристик и калибровки манометров, и позволяет повы„,. Ж„, 1643969 А2

1 сить точность и надежность градуировки и расширить эксплуатационные возможности устройства для динамической градуировки манометров. Предлагаемое устройство использует датчик давления 15, усилители 18 и 20, регулируемый дроссель 21 с обмоткой электромагнита 22 и программируемый источник электрического напряжения 19, позволяет значительно расширить эксплуатационные возможности устройства, получить практически любой закон иэменЕния ocHoBHol давления, встречающийся в аэродинамическом эксперименте, и в этих условиях провести динамическую градуировку манометров, 1 ил.

1643969

Изобретение относится к контрольноизмерительнойтехнике, предназначенодля динамической градуировки манометров низких давлений, например, при научных исследованиях в аэродинамических уста- 5 новках, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. М 1049767.

Цель изобретения является повышение точности и надежности градуировки манометров и расширение эксплуатационных 10 возможностей устройства, На чертеже представлена схема устройства для динамической градуировки манометров.

Устройство содержит ресивер 1, соеди- 15 ненный с дросселем 2, вентиль 3, соединенный с источником 4 давления, праточный канал 5, соединяющий камеру 6 низкого давления с ресивером 1, вакуумный насос 7, дроссельную заслонку 8, установленную на 20 выходе проточного канала 5 и механически связанную с электродвигателем 9. Ресивер

1 переходит в сопла Лаваля 10, на котором установлены образцовый (эталонный) 11 и градуированные манометры 12, присоеди- 25 ненные к аппаратуре 13, В сопле Лаваля выполнены дренажные отверстия 14 в зонах с повышенным и пониженным давлением, Образцовый манометр 11 соединен с дренажным отверстием с повышенным дав- 33 лением, а градуируемые манометры 12 — с дренажными отверстиями с пониженным давлением.

Кроме того, устройство снабжено датчиком 15 давления, установленным на сопле 35

1.0 и присоединенным к дренажному отверстию 14, усилителем 16, электрически связанным с датчиком 15 давления, фильтром

17 электрических сигналов, присоединенным к выходу усилителя 16, дифференци- 40 альным усилителем 18, программируемым источником 19 электрического напряжения, усилителем 20 мощности и регулируемым дросселем 21 с обмоткой управления электромагнита 22. 45

При этом датчик 15 через усилитель 16 и фильтр 17 подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя 18, к другому входу которого подключен программируемый источник 19 электрического 50 напряжения. Выход усилителя 18 присоединен к обмотке электромагнита 22 регулируемого дросселя 21 через усилитель 20 мощности.

Устройство работает следующим абра- 55 зом.

Включается вакуумный насос 7 и в камере 6, сопле Лаваля 10, проточном канале 5 и ресивере 1 создается низкое давление.

Открывается вентиль 3 и из источника 4 давления через дроссель 2 в ресивер 1 подается рабочий газ под давлением, например, 10 мм рт, ст„величина которого задается исходя из диапазона градуировки и с учетом того, что в сопле 10 Лаваля устанавливалось сверхзвуковое течение газа.

Затем подается питание на электродвигатель 9, который приводит во вращение дроссельную заслонку 8, При вращении заслонки 8 периодически с частотой, пропорциональный оборотам электродвигателя, изменяется расход газа через проточный канал 5, В результате этого также периодически изменяется давление в ресивере 1 и в дренажных точках 14 сопла 10 Лаваля.

На программируемом источнике 19 электрического напряжения устанавливают закон изменения напряжений, близкий к изменению медленно меняющейся составляющей давления.в реальном аэродинамическом эксперименте.

После того, как установлены требуемые обороты электродвигателя 9 (например, за счет соответствующего напряжения питания в случае использования электродвигателя постоянного тока), сигнал от датчика 15 давления с усилителя 16 проходит через фильтр 17 электрических сигналов на инвертирующий вход дифференциального усилителя 18, На второй вход последнего подается сигнал с программируемого источника 19 электрического напряжения, После сравнения этих двух сигналов на выходе дифференциального усилителя 18 появляется сигнал несоответствия, который через усилитель 20 мощности подается на обмотку электромагнита 22 регулируемого дросселя 21, В соответствии с сигналом регулируемый дроссель 21 изменяет свое проходное отверстие так, что сигнал, поступающий от датчика 15 давления, полностью совпадает с заданным сигналом от программируемого источника 19 электрического напряжения, D

С помощью измерительной аппаратуры

13 производится регистрация сигналов с градуируемых манометров 12, измеряющих давление в дренажных точках с пониженным давлением и с образцового манометра

1 1, измеряющего давление в дренажной точке с повышенным давлением, По показаниям образцового манометра 11 и известным для сопла Лаваля передаточным коэффициентом определяют действующие на градуируемые манометры давления, на основании которых и.измеренных градуируемыми манометрами давлений находят динамические характеристики манометров.

1643969

50

При этом основная составляющая давления, действующего на градуируемые манометры 12, в точности соответствует реально действующему на них давлению в конкретном аэродинамическом эксперименте.

В новой серии аэродинамических экспериментов изменение основной составляющей давления может происходить по иному закону. При подготовке манометров к этой серии на программируемом источнике 19 электрического напряжения устанавливают новый закон изменения напряжения, соответствующий этой серии.

Градуировку манометров 12 следует проводить последовательно при целом семействе кривых изменения основного давления во времени, если закон его изменения в реальном аэродинамическом эксперименте известен недостаточно точно, Устройство для динамической гръ уировки манометров, снабженное датчиком

15 давления, усилителем 16 и фильтром 17. позволяет отслеживать фактическое изменение основного давления на стенке сопла

Лаваля 10, т.е. основного давления, действующего на манометры 11 и 12 через дренажные отверстия 14, и получать очищенный от пульсаций электрический сигнал, использование которого в дифференциальном усилителе 18 позволяет расширить экспериментельные возможности устройства, Устройство, снабженное регулируемым дросселем 21 с обмоткой электромагнита

22, позволяет электрически управлять основной составляющей давления на стенке сопла Лаваля 10, т.е. позволяет расширить экспериментальные возможности устройства;

Халичие дифференциального усилителя 18 и усилителя 20 мощности позволяет вырабатывать электрический сигнал несоответствия, управляющий ре, улируемым дросселем 21, и тем самым значительно расширить экспериментальные возможности устройства.

Устройство, снабженное программируемым источником 19 электрического напряжения, позволяет подавать на второй вход дифференциального усилителя 18 электрическое напряжение, изменяющееся по наперед заданному закону, и тем самым выработать необходимый электрический сигнал управления регулируемым дросселем 21, что позволяет значительно расширить экспериментальные возможности устройства и тем самым повысить точность и надежность градуировки.

В устройстве в качестве датчика 15 давления использован серийный полупроводниковый датчик давления ДДЭ-081 совместно с серийным усилителем 16 KWS

3073.

В качестве фильтра 17 используется серийный фильтр электрических сигналов TP

355, В качестве дифференциального усилителя 18 используется серийный дифференциальный усилитель KWS 620.

В качестве программируемого источника 19 электрического напряжения используется программно-задающее устройство на основе микро-ЭВМ, обеспечивающей выполнение формирования закона изменения в виде. кусочно-линейных функций времени со следующими характеристиками: погрешность формирования сигнала задания давления +1, диапазон 20:1, дискретность

0,01 с, число участков до 100 с временем формирования циклограммы до 150 с, время смены программы не более 1 мин и время подготовки циклограммы в диалоговом режиме 5 мин.

Использование предлагаемого устройства для динамической градуировки манометров позволяет значительно приблизить условия испытаний манометров к реальным условиям их работы в аэродинамическом эксперименте, повысить точность получаемых результатов на 30-40/, в десятки раз расширить диапазон и закон изменения основного давления (расширить экспериментальные возможности устройства).

Все это позволяет ускорить выдачу рекомендаций, сократить число испытаний и повысить производительность труда.

Формула изобретения

Устройство для динамической градуировки манометров по авт. св. N 1049767, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности градуировки и расширения эксплуатационных возможностей, в него дополнительного введены датчик давления, усилитель, фильтр электрических сигналов, дифференциальный усилитель, программируемый источник напряжения, усилитель мощности и дополнительный регулируемый дроссель с обмоткой управления электромагнита, при этом датчик давления своей измерительной полостью подключен к дренажному отверстию с повышенным давлением, выполненному в стенке сопла Лаваля, а выходдатчика через усилитель и фильтр подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, к другому входу которого под-. ключен программируемый источник напря1643969

Составитель О.Полев

Редактор И.Дербак Техред M,Ìîргентал . Корректор Т.Малец

Заказ 1234 Тираж 354 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 жения, а выход дифференциального усилителя присоединен к обмотке управления электромагнита через усилитель мощности, при этом дополнительный регулируемый дроссель установлен на входе ресивера между вентилем и дросселем.