Устройство для динамической градуировки датчиков давления

 

к

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕН

8480

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.07.76 (21) 2381778/18-10 (51) М. Кл.-" G 01L 27/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень ¹ 2 (45) Дата опубликования описания 26.01.78 (53) УДК 531.787(088.8) (72) Лвторы изобретения

Г. И. Палухин и H. С. Чаленко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ

ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области приборостроения.

Известно устройство для проверки датчиков давления, содержащее основание, на котором укреплены пьезопреобразователь и рабочая камера с жидкостью, выполненная в виде волновода-концентратора с головкой с испытуемыми датчиками (1).:

Известное устройство не обеспечивает достаточно широкого диапазона переменных давлений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому устройству является устройство, содержащее цилиндр, заполненный рабочей жидкостью, которая передает давление градуирусмому прибору и неуплотненный поршень, связанный со штоком вибростенда. В верхней части в цилиндр введен неуплотненный поршень грузопоршневого манометра, Устройство содержит систему измерения амплитуды перемещения поршня и его частоты колебаний. При включении вибростенда его шток вместе с неуплотненным поршнем совершает синусоидальные линейные колебания, создавая при этом переменные давления в цилиндре. С помощью рабочей жидкости, находящейся в цилиндре, переменное давление передается градуируемому прибору (21.

Известное устройство имеет узкий диапазон воспроизведения переменных давлений по амплитуде и частоте: верхняя граница диапазона по амплитуде ограничена из-за отрыва жидкости от поршня, закрепленного на штоке

5 вибростенда, нижняя граница диапазона ограничена тем, что при малых давлениях амплитуда перемещения поршня грузопоршневого манометра стремится к нулю и ее измерение не представляется возможны vl.

10 Lies изобретения — расширение диапазона переменных давлений. Это достигается тем, что устройство, содержащее вертикально расположенный рабочий цилиндр, заполненный жидкостью, и образцовый измеритель перемен15 ного давления, сна бжено дополнительным вертикально расположенным цилиндром и каналом, выполненным из диэлектрика, соединяющим цилиндры в их нижней части, диэлектрический канал снабжен нечетным количест20 вом электродов в виде тонких проволочек, прн этом чстныс электроды электрически соединены с отрицательной шиной источника высоковольтного напряжения, нечетные — с положительной, а в качестве жидкости использован

25 истинный раствор полярной жидкости в неполярном диэлектрике.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Рабочие цилиндры 1 и 2 заполнены жидко30 стью, которая представляет собой истинный

588480 раствор полярной жидкости (спирты, ацетон и т. и,) в неполярном жидком диэлектрике (четыреххлористый углерод, керосин и т. д.).

Рабочие цилиндры являются продолжением

U-образной диэлектрической трубы 3, в которой по диаметру расположено нечетное число электродов 4, 5 в виде тонких проволочек с чередующейся полярностью. Например, электроды 4 имеют отрицательную полярность, а электроды 5 — положительную. Электроды подключены к высоковольтному источнику питания 6 последовательно с сопротивлением 7, к которому подключен прибор 8 измерения частоты. U-образная диэлектрическая труба 3 имеет гнезда 9 для крепления стержней 10, изменяющих частоту переменных давлений. Рабочий цилиндр 1 имеет отвод для подключения градуируемого прибора 11. У рабочего цилиндра 1 закреплен прибор 12 для измерения перемещения уровня жидкости.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника питания 6 между электродами 4, 5 наводится электростатическое поле. При этом у электродов появляются объемные заряды за счет эмиссии с электродов или ионизации полярной жидкости, растворенной в неполярном жидком диэлектрике. Под действием сил электростатического поля нарушается первоначальное распределение потенциала в жидкости и заряды начинают перемещаться вдоль оси диэлектрической трубы 3, увлекая за собой жидкость.

При нечетном числе электродов жидкость может начать движение вдоль оси трубы 3 в одну или другую сторону, т. е. направление движения в этом случае является случайным. Так, например, при движении жидкость вправо ее уровень в рабочем цилиндре 1 увеличивается, а в рабочем цилиндре 2 уменьшается. В рабочем цилиндре 1 она перемещается вверх с ускорением до тех пор, пока силы электростатического поля и давление будут равны. Имея запас кинетической энергии, уровень жидкости в цилиндре 1 увеличивае"ся до преобразования кинетической энергии в потенциальную энергию подъема жидкости. В этот момент скорость потока жидкости и зарядов равна нулю, на градуируемый прибор 11 действует максимальное давление. По преобразовании потенциальной энергии в кинетическую, т. е. в момент уменьшения уровня жидкости в цилиндре 1, объемные заряды начинают перемещаться влево, увлекая за собой жидкость и т. д.

U-образная труба 3 вместе с рабочими цилиндрами является резонатором. Частота собственных колебаний жидкости в ней без учета сил вязкого трения где р — плотность. жидкости;

5 — площадь поперечного сечения рабочих цилиндров;

Q — ускорение свободного падения

m — масса жидкости.

Этот резонатор позволяет получить переменное давление, изменяющееся по закону, близкому к синусоиде. Частоту колебаний жидкости можно изменять, изменяя площадь поперечного сечения рабочих цилиндров с помощью введения в них стержней 10. Стержни крепятся в гнездах 9. Частота колебания жидкости может быть приближенно определена из выражения (1) или измерена с помощью прибора 8, подключенного к сопротивлению" 7.

На сопротивлении появляется переменное падение напряжения, пропорциональное частоте колебаний жидкости, так как при скорости ее течения, равной нулю, ток в цепи близок нулю, при максимальной скорости ее течения он имеет максимальное значение.

Для измерения амплитуды перемещения столба жидкости применяется прибор 12. В качестве прибора могут быть использованы микроскопы, один из которых размещен в верхнем конечном положении, а другой — в нижнем, или интерферометр. Зная верхнее и нчжнее положения столба жидкости, легко определить размах переменного давления, действующего на градуируемый прибор 11. Амплитуда изменений столба жидкости изменяется величиной напряжения источника питания 6.

Формула изобретения

Устройство для, динамической градуировки датчиков давления, содержащее вертикально расположенный рабочий цилиндр, заполнен4О ный жидкостью, и образцовый измеритель переменного давления, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона Переменных давлений, оно снабжено дополнительным вертикально расположенным цилиндром и каналом, выполненным из диэлектрика, соединяющим цилиндры в их нижней части, диэлектрический канал снабжен нечетным количеством электродов в виде тонких проволочек, при этом четные электроды электрически соединены с отрицательной шиной, источника высоковольтного напряжения, нечетные — с положительной, а в качестве жидкости использован истинный раствор полярной жидкости в неполярном диэлектрике.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 191169, кл. G. 011 27/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР № 178151, кл, G 011 27/00, 1964.

588480

/а

Составитель О. Сафонов

Техред И. Михайлова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Т. Юрчикова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3253/7 Изд. № 144 Тираж 1109

Н 10 Государственнео комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5