Устройство для калибровки датчиков давления

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит цилиндрический корпуе 1 с Круговой шкалой , проградуированной в единицах атмосферных давлений, Поршневой излучатель 2 звуковых колебаний закреплен на торце корпуса 1. Камера 3 связи в виде стакана охватывает торец корпуса с излучателем. Стакан укреплен подвижно в продольном направлении и снабжен фиксатором в виде навинченной на корпус гайки 5 с риской отсчета величины действующего атмосферного давления, Регулятор объема стакана выполнен в виде винта и установлен на торце корпуса. В процессе градуировки излучателем 2 в камере 6 создаются синусоидальные звуковые колебания при перемещении поршней, воспринимаемые калибруемым 4 датчиком давления 4. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 L 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4813658/10 (22) 11.04.90 (46) 15.07.92, Бюл. М 26 (71) Специальное конструкторское бюро

"Виброприбор" (72) Г.И.Сидоров и Г.В.Тарариев (53) 531,787(0&8,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 673324, кл. B 06 В. 1/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ь 787103, кл. В 06 В 1/02, 1979.

Пистонфон типа 4220, Описание и применение. Фирма "Брюль и Кчер", Дания, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является... Ж,, 1747970 А1 повышение точности. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с круговой шкалой, проградуированной в единицах атмосферных давлений, Поршневой излучатель 2 звуковых колебаний закреплен на торце корпуса 1, Камера 3 связи в виде стакана охватывает торец корпуса с излучателем.

Стакан укреплен подвижно в продольном направлении и снабжен фиксатором в виде навинченной на. корпус гайкй 5 с риской отсчета величины действующего атмосферного давления, Регулятор обьема стакана выполнен в виде винта и установлен на торце корпуса. В процессе градуировки излучателем 2 в камере 6 создаются синусоидэльные звуковые колебания при перемещении поршней, воспринимаемые калибруемым 4 датчиком давления 4. 1 ил.

1747970

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам, преобразующим механические колебания в акустические, и может входить в состав аппаратуры для калибровки датчиков даеле- 5 ния и эеукоизмерительных приророе, Известны конструкции устройств для создания звукового давления в замкнутом объеме, содержащие поршневой излучатель звуковых колебаний, корпус, камеру связи и 10 калибруемый датчик давления, причем в корпусе имеется капиллярное отверстие для выравнивания давления.

Наиболее близким по конструкции является устройство для создания звукового давления е пистонфоне. состоящее из icopпуса с расположенным в нем поршневым излучателем и камеры связи, в которую вставляется измеряемый или калибруемый датчик звукового давления.

Корпус и камера связи связаны между собой резьбовым соединением. Камера связи накручивается до упора на корпус так, чтобы между корпусом, внутренней поверхностью камеры связи и датчиком давления, 25 вставленным в камеру связи, существовал замкнутый объем. Камера связи имеет капиллярное отверстие для выравнивания атмосферного давления внутри камеры, Ори работе поршневого излучателя внутри камеры связи создается синусоидальное заукбвое давление определенного уровня, который изменяется в зависимости от величины атмосферного давления.

При измерениях и калибровке всегда необходимо определять поправку на атмосферное давление расчетным путем или путем ее считывания по графику или барометру и сложить ее с величиной уровня звукового давления, указанного в паспорте

40 устройства, При больших перепадах атмосферного давления величина звукового давления в камере связи изменяется значительно vi может привести к возрастанию погрешности калибровки эа счет влияния паразитных упругостей, вызванных, например, податливостью акустического приемника полнительного учета погрешности на линейность приемных трактов и возрастайия ошибки считывания оператором разных звуковых давлений со шкалы звукоизмерительных приборов.

Цепь изобретения .— повышение точности, Указанная цель достигается посредст55 аом введения резьбового соединения между камерой связи и корпусом, которые или герметйзирующих уплотнений в конст рукции, а также эа счет необходимости до- 50 стыкуются через опорную гайку со шкалой, проградуированной в единицах атмосферного давления, а в торце корпуса, находящемся внутри камеры связи, расположен регулировочный винт, служащий механической настройкой объема внутри камеры связи при опорном атмосферном давлений. ак, если поршни совершают синусоидальные колебания определенной частоты, то в объеме полости камеры связи среднеквадратическое значение давления P можно выразить формулой где q — поправка на неадиабатическое сжатие; к — коэффициент, равный отношению удельных теплоемкостей газа в полости;

Ро — опорное атмосферное;давление, равное 100 кПа при аттестации устройства;

Р = Po +. Л P< — действительное атмосферное давление в момент калибровки, h, Ро — отклонение от Ро в процессе калибровки; Ap — максимальная амплитуда перемещения поршня иэ среднего положения;

S - площадь поршня;

Vy,-конструктивный объем замкнутой внутренней полОсти камеры связи;

ЛЧр, — компенсирующий объем в полости камеры связи при опорном атмосферном давлении Ро, Л Vp, — текущий компенсирующий объем в полости камеры связи в момент калибровки при атмосферном давлении P>, V = V<+ ЬЧр, + Л Vp —. полный объем полости камеры связи при нахождении поршней в среднем положении в момент калибровки;

n — число поршней.

Таким образом, непосредственно при производстве устройства регулировкой объема Л Чр, при опорном атмосферном давлении Ро можно полностью убрать технологический разброс создаваемых устройством звуковых давлений.

Этот объем Ь Vpp регулируется с помощью выкручивания и закручивания регулироаочного винта. расположенного внутри камерь! связи в торце корпуса устройства, до достижения выходного сигнала с образцового датчика давления (имеющего меньшую погрешность — обычно в два и более раза, чем калибруемое устройство, и более высокого разряда, например, первого разряда для калибровки устройств второго разряда) аттестованной величины. Сигнал

1747970 измеряется образцовым вольтметром, сое- камеры связи звуковое давление опредединенным с датчиком, и имеющим малую ленного уровня, Для этого необходимо сопогрешность измерения (класс 0,5), Таким вместить отсчетную риску гайки 5 с одним образом, достигается сведение технологи- из значений шкалы на корпусе 1, которое ческого разброса до О. 5 соответствует действительному атмосферПри этом нет необходимости изготавли- ному давлению в данный момент калиброввать все внутренние размеры деталей в ка- ки, При этом камера 3 связи должна быть мере связи с большой точностью, как у всегда закручена до упора с гайкой 5. Этот аналога (5-7 квалитет точности по CT СЭВ простой микрометрический механизм, об145-75), достаточен 9-12 квалитет, что эна- 10 разованный гайкой 5 и корпусом 1, позволячительно сокращает материальные затраты, ет быстро изменять требуемый объем при производстве и уменьшает себестои- полости камеры 3 связи для компенсации мость без ухудшения основных технических атмосферного давления в требуемых предепараметров. лах. Гайка 5 позволяет надежно зафиксироВ процессе калибровки в рабочих усло- 15 вать камеру 3 связи в требуемом положении виях при Po < Pa путем поворота опорной и быстро ее освобождать для другого ее гайки выставляется действительное давле- местоположения. Таким образом. в камере ние Р8 в данный момент измерения и совме- 3 связи всегда создается постоянное звукощения риски на опорной гайке с риской воедавлениеодногоопределенногорасчетшкалы атмосферных .давлений на корпусе, 20 ного уровня, которое действует на датчик 4 т,е, изменение Л Рр компенсируется изме- давления, участвующий в процессе измеренением величины Ь V» ний или калибровки.

На чертеже приведен вариант конструк- При таком постоянном уровне эвуковоции предлагаемого устройства, . го давления погрешность калибровки датчиУстройство состоит из цилиндрического 25 ков давления будет всегда меньше, чем при корпуса 1, на котором нанесена шкала в Разных уровнях, что подтвердила зкспериединицах атмосферных давлений, поршне- ментальная проверка устройства. вого излучателя 2 пистонфонного типа, за- Использование данного устройства для крепленного на торце корпуса 1, камеры 3 калибровки датчиков давления позволяет связи, выполненной в виде стакана, охваты 30 повысить точность калибровки за счет кавающего торцовую часть корпуса с излуча- либровки приборов и систем на одном уровтелем, причем s стенке стакана выполнено не, всегда в одной точке шкалы. капиллярное отверстие, а в днище — гнездо под датчик 4 давления; навинченной на кор- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я пус 1 гайки 5 с риской отсчета величины 35 Устройство для калибровки датчиков действующего атмосферного давления; Ре- давления, содержащее цилиндрический гулировочного винта 6 в торце корпуса уст- коРпус с закрепленным на его торце поршройства внутри камеры связи. Камера связи невым излучателем звуковых колебаний, казакрепленанацилиндрическойчастикорпу- меру связи, выполненную в виде стакана, са подвижно в продольном направлении, 40 охватывающего торцевую часть корпуса с

При аттестации устройства в процессе излучателем, причем в стенке стакана аыего выпуска необходимо устранить техноло- полнено кааиллярное отверстие, а в дни-, гический разброс на внутренний объем ка- ще — гнездо под датчик давления, o т л и ч амеры связи путем регулировки положения ю щ е е с я тем,. что, с целью повышейия винта 6 до достижения требуемого объема 45 точности, оно снабжено регулятором объе(VK + Л Vро ), при котором достигается атте- ма стакана в виде винта, установленного на стовочная величина выходного .сигнала с торце корпуса 8 стакан закреплен на цидатчика4давления. После аттестации винт ""ндрической части корпуса подвижно в

6 контруется и пломбируется, . продольном направлении и снабжен фикса8 процессе калибровки при работе из- 50 тором е виде навинченной на корпус гайки, лучателя 2 синусоидальные звуковые коле- при этом на корпусе выполнена круговая бания его поршней создают s полости

Составитель Г.Сидоров

Редактор И.Касарда Техред ММоргентал Корректор М.Шароши Заказ 2496 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101 !