Устройство для тарировки измерительных приборов дифференциального давления



Устройство для тарировки измерительных приборов дифференциального давления
Устройство для тарировки измерительных приборов дифференциального давления

 


Владельцы патента RU 2504747:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) (RU)

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при тарировке измерительных приборов, в т.ч. малого дифференциального давления, в частности измерительные манометры и измерительные преобразователи давления. Сущность заявляемого изобретения состоит в новом конструктивном исполнении задатчика давления в виде U-образного прозрачного гибкого трубопровода, заполненного жидкостью высотой не менее 1 метра, одна сторона которого закреплена стационарно и соединена с камерой статического давления, вторая имеет открытый в атмосферу конец и закреплена на механизме перемещения, обеспечивающем ее возвратно-поступательное перемещение в вертикальном направлении. 1 з.п. ф-лы,

2 ил.

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при тарировке измерительных приборов малого дифференциального давления, таких как измерительные манометры, измерительные преобразователи давления и т.п.

Известно устройство для калибровки приборов давления [1], содержащее источник (далее: задатчик) давления, эталонный датчик давления, тарируемый датчик. Выход источника давления соединен со входами эталонного и калибруемого датчиков. Источник давления выполнен в виде ручного насоса. Однако известное устройство имеет недостаточно высокую точность измерения тарируемого давления и не позволяет калибровать (тарировать) единовременно большое количество датчиков при организации системы многоточечных измерений.

Аналоги устройства [1] широко известны из литературных источников и их отличие, в основном, состоит в том, что в качестве источника давления могут использоваться баллончики сжатого воздуха или автоматические помпы. Количество тарируемых датчиков в известных устройствах порядка 4 единиц.

Известно устройство для тарировки датчиков дифференциального давления [2], которое является наиболее близким к заявляемому изобретению по техническому результату и техническому решению задачи, принятое в качестве прототипа. Известное устройство включает в себя камеру статического давления и задатчик давления, выполненный в виде двух бачковых манометров с бачками, расположенными на различных уровнях, соответствующих задаваемому перепаду давления. Наджидкостные пространства бачков соединены трубопроводами с полостями тарируемого датчика. Общими с заявленным устройством признаками являются: наличие камеры статического давления и наличие задатчика давления.

Недостатками известного устройства являются достаточно высокая погрешность в измерении величины тарировочного давления, большая трудоемкость процесса тарировки измерительных приборов дифференциального давления, сложность и высокая стоимость устройства.

Заявленное изобретение свободно от указанных недостатков.

Технический результат заявляемого изобретения состоит в повышении точности измерения тарируемого давления, снижении трудоемкости процесса, упрощении и удешевлении конструктивного исполнения устройства для тарировки приборов дифференциального давления.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для тарировки измерительных приборов дифференциального давления, содержащем камеру статического давления, соединенную с задатчиком давления, в соответствии с заявленным изобретением к камере статического давления подсоединен эталонный манометр, а задатчик давления выполнен в виде U-образного прозрачного гибкого трубопровода, заполненного жидкостью высотой не менее 1 метра, одна сторона которого закреплена стационарно и соединена с камерой статического давления, вторая имеет открытый в атмосферу конец и закреплена на механизме перемещения, обеспечивающем ее возвратно-поступательное перемещение в вертикальном направлении, а камера статического давления соединена с тарируемыми измерительными приборами.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что измерительные приборы дифференциального давления подключены через коммуникатор к персональным компьютерам (ПК) для корректировки показаний при совместной работе в едином технологическом процессе и объединены в группу в количестве свыше одного измерительных приборов дифференциального давления.

Сущность заявленного изобретения поясняется Фиг.1, на которой представлена схема устройства для тарировки измерительных приборов дифференциального давления.

Устройство для тарировки измерительных приборов дифференциального давления, как видно из представленной на Фиг.1 схемы, содержит заполненный жидкостью задатчик 1 давления, сторона 2 которого имеет сообщение с атмосферой, закреплена стационарно на механизме 3 перемещения, условно показанном пунктиром на схеме Фиг.1. Действие механизма 3 перемещения показано на схеме стрелкой, что говорит о том, что сторона 2 задатчика 1 может с помощью механизма 3 осуществлять вертикальное возвратно-поступательное движение. Сторона 4 задатчика 1 соединена с камерой 5 статического давления. К камере 5 статического давления подсоединен эталонный дифференциальный манометр 6. Камера 5 статического давления имеет штуцеры 7 со сквозными отверстиями, через которые к камере 5 подключаются тарируемые измерительные приборы 8 дифференциального давления (измерительные преобразователи давления - далее: ИПД). Тарировка дифференциальным давлением осуществляется по отношению к атмосферному давлению. Для того чтобы не усложнять схему устройства для тарировки измерительных приборов дифференциального давления, на ней не показаны очевидные каналы сообщения измерительных приборов 8 давления ИПД и с атмосферой и канал сообщения с атмосферой эталонного дифференциального манометра 6.

Работа устройства для тарировки измерительных приборов дифференциального давления осуществляется следующим образом. Задатчик 1 давления наполняется водой. К камере 5 статического давления подсоединяются сторона 4 задатчика 1 давления и эталонный манометр 6. Необходимое количество тарируемых измерительных приборов 8 дифференциального давления подсоединяется к штуцерам 7 (при превышении количества выводных штуцеров 7 камеры 5 статического давления над количеством тарируемых приборов свободные штуцеры 7 шунтируются между собой эластичными трубопроводами). В исходном положении, при некотором нейтральном положении стороны 2 задатчика 1 и при контроле давления по эталонному дифференциальному манометру, устанавливаются равными с атмосферным давления в сторонах 2, 4 и в камере 5 статического давления. С помощью механизма перемещений, обеспечивая вертикальное перемещение стороны 2 задатчика 1, задается положительное или отрицательное, по отношению к атмосферному, давление в стороне 4 задатчика 1, в камере статического давления и, в конечном итоге, на чувствительных элементах измерительных приборов 8 давления.

Примеры конкретной реализации заявленного устройства.

Заявленное устройство для тарировки измерительных приборов дифференциального давления выполнено на лабораторной базе Санкт-Петербургского государственного университета применительно к дозвуковой аэродинамической трубе. Испытания проводились в реальном времени и в реальных условиях.

Для апробации заявленного устройства тарировки измерительных приборов дифференциального давления использовались:

- задатчик давления - традиционный гидроуровень;

- камера статического давления - трубка латунная длиной 1000 мм и диаметром 10 мм;

- штуцера для подключения эталонного манометра, 48-ми преобразователей давления и задатчика давления - трубка латунная диаметром 4 мм;

- механизм перемещения - суппорт заточного станка с перемещением 800 мм

- эталонный манометр - портативный интеллектуальный цифровой манометр дифференциальный - М2 серия модель M200-DI.

Для апробации заявленного устройства использовались также в качестве тарируемых измерительных преобразователей давления:

- малогабаритные индуктивные датчики дифференциального давления (далее: ДМИ-01, которые работают в комплекте с индуктивными высокочастотными преобразователями ИВП-2)

- диапазон дифференциальных давлений при тарировке - до 2500 Па.

Результаты проведенных исследований приведены на Фиг.2 и представлены в виде тарировочных кривых 4-х датчиков ДМИ. Тарировочные кривые приведены в следующих координатах:

- ось X - тарировочное давление в Па;

- ось Y - напряжение выходного канала датчика ДМИ, в мВ.

Датчики ДМИ обладают удивительно линейной характеристикой в таком диапазоне очень малых дифференциальных давлений.

Результаты испытаний убедительно показали, что заявленное устройство для тарировки измерительных приборов дифференциального давления позволяет существенно повысить точность измерения тарируемого давления, снизить трудоемкость процесса тарировки измерительных приборов дифференциального давления и, в целом, удешевить конструкцию.

Изобретение может найти широкое применение при тарировке измерительных приборов, в т.ч. малого дифференциального давления.

Используемые источники информации

1. Патент на ПМ. Устройство для калибровки приборов давления. Заявка: 97116936/20, 10.10.1997 г. Авторы: Мартынов А.С., Вдовин В.Д. и др.

2. Устройство для тарировки датчиков дифференциального давления. А.с. №298848, СССР, Б.Ш.Шефтель, 1971 г. (прототип).

1. Устройство для тарировки измерительных приборов дифференциального давления, содержащее камеру статического давления, соединенную с задатчиком давления, отличающееся тем, что к камере статического давления подсоединен эталонный манометр, а задатчик давления выполнен в виде U-образного прозрачного гибкого трубопровода, заполненного жидкостью высотой не менее 1 метра, одна сторона которого закреплена стационарно и соединена с камерой статического давления, а вторая имеет открытый в атмосферу конец и закреплена на механизме перемещения, обеспечивающем ее возвратно-поступательное перемещение в вертикальном направлении, а камера статического давления соединена с тарируемыми измерительными приборами.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительные приборы дифференциального давления подключены через коммуникатор к персональным компьютерам (ПК) для корректировки показаний при совместной работе в едином технологическом процессе и объединены в группу в количестве свыше одного измерительных приборов дифференциального давления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к калибровочному оборудованию, в частности к устройствам создания гидравлического давления, предназначенным для оперативной поверки средств измерения давления и их калибровки.

Группа изобретений относится к метрологическому оборудованию обеспечения приборов и может применяться для автоматизации процедуры калибровки и поверки приборов, а также для точного поддержания давления в небольшой емкости.

Изобретение относится к калибровочному оборудованию, предназначенному для оперативной поверки средств измерения давления и их калибровки. .

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к способам градуировки и испытаний датчиков давления путем воздействия на них столба жидкости. .

Изобретение относится к технологии изготовления тензорезисторных датчиков давления на основе тонкопленочных нано- и микроэлектромеханических систем. .

Изобретение относится к области техники измерения импульсных давлений и может найти широкое применение для калибровки различного типа датчиков импульсного давления, а также для проверки и установления их работоспособности.

Изобретение относится к калибровке датчиков в системе, содержащей множество датчиков, которые расположены с возможностью действия на них одной и той же нагрузки. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в приборостроении при разработке и изготовлении современных датчиков давления.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам динамической тарировки датчиков давления, которые используются при исследовании быстропротекающих процессов, например, в технологии магнитно-импульсной и электрогидравлической обработки материалов.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам, создающим давление газа, и может быть использовано в метрологических целях для проведения калибровки или поверки средств контроля и измерения давления методом сличения.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для проверки работоспособности тонометров содержит тонкостенный цилиндр (1), имеющий диаметр, близкий к диаметру руки человека. Цилиндр (1) изготовлен из пружинной стали и имеет сквозной разрез вдоль боковой поверхности (2), параллельно оси цилиндра. Внутри цилиндра (1) с каждой стороны разреза установлены два угловых кронштейна (3, 4). Одна сторона каждого кронштейна прикреплена к внутренней поверхности стенки цилиндра (1), на другой стороне одного кронштейна (4) закреплен постоянный магнит (8), а на другой стороне второго кронштейна (3) закреплены три геркона (5-7), которые электрически соединены с логическим устройством (12) и тремя светоиндикаторами (9-11), установленными на плате (19). Установленный на плате (19) электромагнит (13) состоит из катушки с сердечником (14), упругой стальной пластины (15), выполненной с возможностью периодического притягивания к магнитопроводящей стойке с полукруглым пазом (16), и магнитопроводящего основания (17). Катушка (14) электрически соединена с установленным на плате (19) блоком питания (18) электромагнита (13), а логическое устройство (12) выполнено с возможностью управления работой светоиндикаторов (9-11) и блока питания (18) электромагнита (13). Применение изобретения позволит осуществлять проверку работоспособности автоматических тонометров. 2 ил.

Настоящее изобретение относится к прикладной метрологии и может быть использовано для экспериментальной отработки конструкций волоконно-оптических датчиков давления для ракетно-космической и авиационной техники. На центр мембраны нанесена метка. Датчик закреплен в отверстии массивного основания, перпендикулярно поверхности которого установлена стойка с неподвижно закрепленной державкой, состоящей из нижней части и верхней части, соединенных между собой неподвижно. В верхней части державки крепится неподвижно индикатор часового типа таким образом, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью исследуемого датчика и центром мембраны. В основании находится отверстие для крепления устройства подачи давления, причем отверстия для крепления датчика и устройства подачи давления соединены между собой сквозным отверстием. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения прогиба мембраны и снижение погрешности датчика давления. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к калибровке датчиков импульсного давления методом создания импульсного давления в гидравлической камере. Устройство для калибровки датчиков импульсного давления содержит основание, на котором горизонтально закреплен подвижный подпор, на его торце установлена камера высокого давления с подсоединенными калибруемым и контрольным датчиками. Маятниковое ударное устройство выполнено со сменным ударником, оборудованным сменным бойком, выполненным из материала с различной твердостью. Горизонтальные оси камеры высокого давления, ударника и бойка при ударе совпадают. Техническим результатом изобретения является повышение точности калибровки датчиков импульсного давления, расширение диапазона создаваемых импульсов давления, упрощение конструкции. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Заявленное изобретение относится к области приборостроения, в частности к способам градуировки датчиков давления. Заявленный способ градуировки датчиков давления воздушной ударной волны включает воздействие на датчик градуировочной воздушной ударной волны (ВУВ), образованной подрывом заряда взрывчатого вещества, измерение амплитуд выходного сигнала датчика, определение избыточного давления во фронте градуировочной ВУВ и расчет коэффициента преобразования датчика, при этом непосредственно за градуируемым датчиком давления, на расстоянии, соизмеримом с продольным размером его чувствительного элемента, устанавливают ориентированную нормально на центр взрыва плоскую жесткую преграду, а избыточное давление во фронте падающей градуировочной ВУВ определяют через отношение амплитуд U2 и U1 зарегистрированного датчиком сигнала отраженной от преграды и падающей волн из соотношения: где p0 - атмосферное давление. Технический результат заключается в повышении точности градуировки датчиков давления ВУВ. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для поверки и калибровки датчиков давлений. Стенд для поверки и калибровки датчиков давления содержит коллектор для подключения образцового и поверяемых датчиков давления, устройство для создания давления, соединенное пневматической магистралью с коллектором, и измеритель-калибратор давления, включающий вычислительно-управляющее устройство, блок индикации и блок печати. Коллектор дополнительно содержит запорную арматуру, установленную перед каждым датчиком давления. Измеритель-калибратор давления дополнительно содержит блок высокоточного преобразования унифицированных токовых выходных сигналов в универсальный интерфейс передачи данных и блок преобразования цифрового сигнала в универсальный интерфейс передачи данных, соединенные с вычислительно-управляющим устройством. Поверяемые датчики давления подключены к блоку высокоточного преобразования унифицированных токовых выходных сигналов в универсальный интерфейс передачи данных, а образцовый датчик подключен к блоку преобразования цифрового сигнала в универсальный интерфейс передачи данных. Техническим результатом изобретения является расширение технических возможностей, конструктивная простота, удобство эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для калибровки средств измерительной техники. Техническим результатом изобретения является расширение метрологических возможностей за счет повышения на порядок уровня калиброванного (образцового) по амплитуде скачка давления до атмосферного давления (105 Па), повышения точности калибровки датчиков динамического давления и сокращения времени на проведение градуировочных испытаний. Калиброванный по амплитуде скачок давления получают при продольном ударе сверху по торцу сосуда с водой, установленного вертикально с возможностью свободного перемещения в продольном направлении, в результате которого у дна сосуда, где помещен датчик давления, возникает кавитационный разрыв водной среды, вызванный ускоренным смещением стенок сосуда относительно инерционно неподвижной воды. Сила продольного удара должна соответствовать смещению стенок сосуда с ускорением а>9,8 м/с2. Уровнем заполнения сосуда водой задают значение Рг гидростатической составляющей давления столба жидкости в сосуде, устанавливая, таким образом, диапазон амплитуд Рк=-(Ра+Рг) испытательного давления. Обеспечивает получение стабильных калибровочных скачков давления с амплитудой Рк≥105 Па. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерения давления. Сущность изобретения заключается в том, что манометр абсолютного давления содержит электронные силоизмерительные и силокомпенсирующие устройства, поршневую пару, образованную структурно-сопряженными магнетиками, разъединяющую объемы вакуумной (сравнительной) камеры от объема измерительной камеры, пневмолинии которых могут селективно подключаться к пневмомагистралям технических средств создания вакуума, давления или нормализованного воздуха атмосферы путем программного переключения э/м клапанов распределительного коммутатора, при этом супермагнетик («магнитная жидкость) в ССМ покрыт тонким слоем галинстана - жидкого металлического сплава галлия, индия и олова, магнитопровод ССМ выполнен из магнитострикционного материала (МСМ) или, если он таковым не являлся, дополнен включением МСМ в его структуру, используется как ультразвуковой магнитостриктор путем размещения на нем катушки возбуждения, соединенной с ВЧ генератором гармонических колебаний, оболочка вакуумной камеры, при большом объеме, покрыта с внешней стороны резистивной проводящей пленкой, кратковременно подключаемой в режиме создания в ней вакуума к источнику электропитания; при малых объемах оболочки она подвергается кратковременному прогреву внешними источниками интенсивного оптического излучения. Технический результат - расширение диапазона измерения в области высокого вакуума и повышение точности измерений. 9 ил., 6 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для прецизионного измерения давления на основе тензомостового интегрального преобразователя давления в широком диапазоне рабочих температур. Предложен способ измерения давления и калибровки, в котором калибровку аддитивной и мультипликативной температурной погрешностей проводят при непрерывном измерении напряжений с диагоналей тензомоста отдельно для минимального и максимального значения давления при изменении температуры от минимальной до максимальной рабочей температуры и обратно, а нелинейность преобразователя от давления оценивают при изменении давления в НУ и крайних точках рабочих температур. Давление вычисляют по коэффициентам, рассчитанным при калибровке, путем последовательной компенсации аддитивной и мультипликативной температурной погрешностей, а также нелинейности преобразователя от давления. Технический результат - повышение точности измерений за счет компенсации аддитивной, мультипликативной погрешностей и нелинейности тензомостового интегрального преобразователя давления во всем диапазоне изменения рабочих температур и давления при сокращении времени и трудоемкости калибровки. 4 ил.

Настоящее изобретение относится к системам контроля и управления промышленными процессами. Преобразователь содержит пьезоэлектрический преобразователь, содержащий первую клемму и вторую клемму; схему нормального режима работы для эксплуатации пьезоэлектрического преобразователя при нормальном режиме работы; схему самопроверки для подачи зарядного тока на пьезоэлектрический преобразователь при диагностическом режиме самопроверки и образования контрольного сигнала как функции от напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, обусловленного зарядным током. Причем схема самопроверки содержит: резистор для подачи зарядного тока на первую клемму пьезоэлектрического преобразователя через резистор; и схему переключения для отключения схемы нормального режима для соединения резистора с первой клеммой пьезоэлектрического преобразователя и для соединения второй клеммы с землей при диагностическом режиме самопроверки. При этом схема самопроверки замеряет напряжение на пьезоэлектрическом преобразователе в течение определенного периода времени после подачи зарядного тока на пьезоэлектрический преобразователь и, если напряжение на пьезоэлектрическом преобразователе представляет собой RC зарядную кривую стандартного емкостного соединения на основе замеренного напряжения, имеющего значение между первым пороговым значением и вторым пороговым значением, схема самопроверки подает проверочный сигнал, который указывает на нормальное состояние. Технический результат заключается в возможности осуществления самопроверки. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх