CN209485605U - 一种绝压压力波隔离器 - Google Patents

Abstract

一种绝压压力波隔离器，由隔离器壳体、隔离芯体和隔离孔板所构成，隔离器壳体的上部为进气口，下部为锥形并设有排气孔，排气孔与正弦动态压力发生器的进气口相连，隔离芯体螺接在隔离器壳体的上部，其内部安装有隔离孔板并设有导流孔，隔离孔板与隔离芯体之间形成有隔离腔，当反射压力波通过绝压压力波隔离器的排气孔逆向传播进入隔离芯体中部的隔离腔时，在隔离腔上部的隔离孔板的阻隔下，被限制在隔离腔内，通过对隔离孔板的合理设计，可以将反射压力波幅值降到合理程度，对输入气流起到稳定和可调节作用，从而保证流入正弦压力发生器气体流量的稳定性，提高绝压正弦动态压力校准装置的计量特性和校准范围。

Description

一种绝压压力波隔离器

技术领域

本实用新型涉及一种压力传感器测量与校准装置，特别是一种绝压压力波隔离器。

背景技术

在压力传感器的动态性能测量与校准中，常用的测量与校准装置是正弦动态压力校准仪，而正弦压力发生器是正弦动态压力校准仪的主要部件。其中，固定容积可变质量正弦压力发生器又是技术最为成熟和应用最广泛的一种，正弦压力形成于正弦压力发生腔内，正弦压力发生腔内形成的正弦压力的质量与正弦压力发生腔自身结构有关，同时又受其输入气流的状态影响，稳定的供气状态是获得良好正弦压力的重要条件之一。绝压压力波隔离器是专为工作于绝压状态的正弦压力发生器设计的入口供气器件，由压力波隔离器壳体、压力波隔离芯体组成。绝压压力波隔离器能消除由正弦压力发生腔内产生的反射压力波对输入气流的影响，提高正弦压力发生器入口的供气质量，改善正弦压力发生器所产生的正弦压力的失真度和动静幅值比，从而提高绝压正弦动态压力校准装置的计量特性和校准范围。

固定容积可变质量正弦压力发生器的基本原理如图1和图2所示、包括进气喷嘴1、旋转轮2、正弦压力发生器壳体3、压力传感器上安装支架4、压力传感器下安装支架5和出气喷嘴7，压力传感器上安装支架4和压力传感器下安装支架5为传感器安装位置，传感器安装位置与正弦压力发生器壳体3形成的腔体为正弦压力发生腔6。其中，旋转轮2上设有多个穿孔，图1为入口调制正弦压力发生器，图2为出口调制正弦压力发生器。在图1中，进气喷嘴1与正弦压力发生腔6的入口相对应，旋转轮2位于进气喷嘴1与正弦压力发生器壳体3之间，旋转轮2上加工有大小相等间距相同的圆孔，正弦压力发生腔6的入口为方孔，方孔的边长与旋转轮上圆孔直径相同，当旋转轮旋转时，通过进气喷嘴进入正弦压力腔的气体质量受旋转轮圆孔与正弦发生腔进气方孔之间面积变化控制而呈正弦规律变化，使得正弦压力发生腔内气体压力按正弦规律变化，在正弦压力腔上、下对称安装的标准传感器和被校传感器将受到同样变化压力的作用，通过比较标准压力传感器和被校准压力传感器的输出响应即可达到对被校准压力传感器校准的目的。图1与图2结构基本相同，不同的是将旋转轮2安装在了正弦压力发生腔6的出口与排气喷嘴7之间，此时要求正弦压力发生腔的出口也为方孔。在图1所示结构中，进气喷嘴1通常为一大小结构固定的不可调式喷嘴，这种结构存在以下缺点：

1、进气气流的稳定性会受到正弦压力发生腔内反射压力波的影响，使流入正弦压力发生腔内的气体质量发生变化，进而影响到正弦压力发生腔内正弦压力的形成与质量。

2、进气流量不可调节，适用范围窄。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种用于正弦动态压力发生器进气口的绝压压力波隔离器，具有消除反射压力波，对输入气流起到稳定和可调节作用，从而提高绝压正弦动态压力校准装置的计量特性和校准范围。

本实用新型的技术方案是：一种绝压压力波隔离器，由隔离器壳体8、隔离芯体9和隔离孔板10所构成。隔离器壳体8为圆套形，上部设有内螺纹，下部设有外螺纹，顶部为开口，底部为圆锥形并设有排气孔。隔离芯体9为圆套形，顶部为外六角形，上部设有外螺纹，外表面形状与隔离器壳体8的内表面相对应并螺接在隔离器壳体8内。隔离芯体9的下部设有导流孔12，并与隔离器壳体8之间留有间隙。隔离孔板10为圆柱形并设有穿孔，隔离孔板10安装在隔离芯体9内的上部，并与隔离芯体9之间形成有隔离腔11。绝压压力波隔离器是安装在正弦压力发生器之前具有滤波、隔离和稳流作用的部件。

本实用新型的优点是：

1、由于采用了具有滤波作用的隔离芯体，降低了逆向传播到上游的反射压力波幅值，消除了反射压力波对上游调压阀的影响，保证了流入正弦压力发生腔内气体流量的稳定性，减少了进气流量的不稳定对腔内正弦压力的影响。

2、设计了隔离器壳体与隔离芯体之间的锥面交汇结构，通过调节交汇锥面的距离，实现了气体流量的平稳控制和调节。

3、隔离芯体位于隔离器壳体内部，缩小了隔离器的体积，方便用于绝压环境。

4、由于以上优点，减少了在正弦压力腔内形成的正弦压力失真和奇变，提高了固定容积可变质量正弦压力发生器的质量，使技术指标达到：1)工作频率范围：1Hz～5kHz；2)工作压力：绝压(1～200)kPa；3)动静幅值比：1Hz时小于50％，5kHz时大于15％；4)正弦压力波形失真：小于3％。

附图说明

图1为现有正弦压力发生器旋转轮在进气嘴侧的原理示意图。

图2为现有正弦压力发生器旋转轮在出气嘴侧的原理示意图

图3为本实用新型隔离器壳体立面剖视图。

图4为本实用新型绝压压力波隔离器整体结构剖视图。

图5为本实用新型隔离器壳体俯视图。

图6为本实用新型隔离芯体主视图。

图7为本实用新型隔离芯体A-A向图。

图8为本实用新型隔离芯体俯视图。

标号说明如下：

1、进气喷嘴 2、旋转轮 3、正弦压力发生器壳体

4、压力传感器上安装支架 5、压力传感器下安装支架

6、正弦压力发生腔 7、出气喷嘴 8、隔离器壳体

9、隔离芯体 10、隔离孔板 11、隔离腔

12、导流孔 13、密封圈

具体实施方式

如图3所示，一种绝压压力波隔离器，由隔离器壳体8、隔离芯体9和隔离孔板10所构成。

如图4、图5所示，隔离器壳体8为圆套形，上部设有内螺纹，下部设有外螺纹，顶部为开口，底部为圆锥形并设有排气孔。

如图6、图7、图8所示，隔离芯体9为圆套形，顶部为外六角形，上部设有外螺纹，外表面形状与隔离器壳体8的内表面相对应，隔离芯体9的下部设有导流孔12，隔离孔板10为圆柱形并设有穿孔，隔离孔板10安装在隔离芯体9内的上部，并与隔离芯体9之间形成有隔离腔11。

如图3所示，隔离芯体9螺接在隔离器壳体8内，并与隔离器壳体8之间留有间隙，隔离器壳体8与隔离芯体9在螺接低点处设有一密封圈13。该绝压压力波隔离器是安装在正弦压力发生器之前具有滤波、隔离和稳流作用的部件。

如图4、图6所示，隔离器壳体8底部排气孔的直径由正弦压力发生腔6的进气孔直径决定，排气孔的深度是该排气孔直径的3倍，隔离器壳体8的锥形面长度是该排气孔直径的1.5倍。隔离芯体9锥面的长度与隔离器壳体8锥面的长度相等，隔离孔板10及隔离腔11的高度为可调整参数并由反射压力波隔离效果所决定。

隔离器壳体8进气部分带内螺纹，隔离芯体9带外螺纹，隔离芯体上部为内六角结构，用内六角扳手转动隔离芯体，可实现隔离芯体的上、下运动，调整隔离芯体的位置，可对气体流量起到调节作用。

如图3所示，在本实用新型中，气体从隔离器壳体8顶部的进气口顺向下的箭头方向流入，经过隔离孔板10进入隔离腔11，然后由导流孔12流出，再经隔离器壳体8底部的出气口沿向下的箭头方向送入如图1、图2所示正弦压力发生腔6，密封圈13阻止气体从隔离芯体的侧面流通。当正弦压力发生腔工作时，由于气流与腔体之间的作用，会在正弦压力发生腔内产生压力波，此压力波会沿图3底部向上箭头所示逆气流方向向上传播，对上方的压力调节阀产生影响，严重时会造成调压阀自激而不能起到调压和稳压的作用，此绝压压力波隔离器能有效地将正弦压力发生腔内产生的反射压力波与上游的调压阀隔离，进而保证流入正弦压力发生腔内的气体流量的稳定性。反射压力波通过绝压压力波隔离器的气流出口逆向传播，经过隔离芯体9下面部分气流孔进入隔离芯体中部的隔离腔11，在隔离腔上部的隔离孔板10的阻隔下，被限制在隔离腔内，通过对隔离芯体上部分隔离孔板的合理设计，可以将穿过隔离孔板的反射压力波幅值降低到合理的程度，消除对上游调压阀的影响，从而保证了流入正弦压力发生腔内的气体流量的稳定性。通过改变隔离芯体9底部椎面与隔离器壳体8底部锥面的距离可以达到控制气体流量大小的目的。

本实用新型改善了正弦压力发生器所产生的正弦压力失真度和动静幅值比，提高了绝压正弦动态压力校准装置的计量特性和校准范围。

Claims (3)

1.一种绝压压力波隔离器，其特征在于：由隔离器壳体(8)、隔离芯体(9)和隔离孔板(10)所构成；所述的隔离器壳体(8)为圆套形，上部设有内螺纹，下部设有外螺纹，顶部为开口，底部为圆锥形并设有排气孔；所述的隔离芯体(9)为圆套形，顶部为外六角形，上部设有外螺纹，外表面形状与隔离器壳体(8)的内表面相对应并螺接在隔离器壳体(8)内；隔离芯体(9)的下部设有导流孔(12)，并与隔离器壳体(8)之间留有间隙；所述的隔离孔板(10)为圆柱形并设有穿孔，隔离孔板(10)安装在隔离芯体(9)内的上部，并与隔离芯体(9)之间形成有隔离腔(11)。

2.根据权利要求1所述的一种绝压压力波隔离器，其特征在于：所述的隔离器壳体(8)与隔离芯体(9)在螺接低点处设有一密封圈(13)。

3.根据权利要求1所述的一种绝压压力波隔离器，其特征在于：所述隔离器壳体(8)底部排气孔的深度是该排气孔直径的3倍，隔离器壳体(8)的锥形面长度是该排气孔直径的1.5倍。