JP2019529919A5 - - Google Patents

Claims (18)

1. 筐体（６）と、この筐体（６）と接続され、第一の開口部（１３）を介して流体（１１）と接触する第一の圧力センサー（１２）と接続可能である、流体（１１）を収容するシリンダー（１０）と、アクチュエータ（４）と、このシリンダー（１０）と協力して動作するピストン（８）とを有し、このアクチュエータ（４）が、この筐体（６）とこのピストン（８）のシリンダー（１０）に対して逆の側（１５）との間に配置されている、圧力センサーを動的に校正する装置において、
   本装置が、より大きな重量物との接続部、特に、土台との接続部を持たないことによって、筐体（６）とアクチュエータ（４）の一つの接続及びアクチュエータ（４）とピストン（８）の一つの接続だけで静的に位置を決定されることと、
   このアクチュエータが圧電式アクチュエータ（４）として構成されることと、
   ピストン（８）が、シリンダー（１０）内でパッキン（１４）により周囲環境に対して密閉され、このパッキン（１４）内を動けるように配置されていることと、
   を特徴とする装置。
2. 一次校正に用いられる場合に、筐体（６）に対して相対的なピストン（８）の動きを検出する測定系が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記の測定系が動的な動きと静的な動きの両方を検出するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記の測定系が、校正された振動センサー（１６；１７）として、或いは速度デコーダ及び行程デコーダを備えたレーザー振動計（２１，２４）として構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の装置。
5. 前記のアクチュエータ（４）が、ビーム通過部を有する中空アクチュエータ（２３）として構成され、このビーム通過部を介して、レーザー振動計（２１）がピストンの方向に向けられていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 二次校正に用いられる場合に、流体を収容するシリンダー（１０）が、二次校正すべき第二の圧力センサー（２０）と接続可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. シリンダー（１０）内に静的な予圧を生成するリニアスピンドル（１６）が配置されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の装置。
8. 第二のシリンダーが配備され、このシリンダー内には、周囲環境に対して密閉された、この第二のシリンダー内を動くことができるコントロールピストン（１９）が配置されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の装置。
9. 圧力センサー（１２）に作用する圧力を表す実際のパラメータが測定されて、それに対応する目標パラメータと比較され、この比較から、実際のパラメータに関する校正値ｃが算出され、流体（１１）で満たされていて、第一の開口部（１３）を介して前記圧力センサー（１２）と接触しているシリンダー（１０）と協力して動作するピストン（８）を用いて圧力が生成される、請求項１に記載の装置によって圧力センサーを動的に校正する方法において、
   この実際値に対応する圧力変化Δｐが、流体に関する圧縮率Ｋ、有効圧力面積Ａ_Ｋ、流体（１１）を満たされたシリンダー（１０）の容積Ｖ_０、並びにピストン変位Δｘ_Ｋとシリンダー変位Δｘ_Ｚを用いて、次の式
   に基づき計算されることを特徴とする方法。
10. 異なるピストン変位ｘ_Ｋ（１）．．．ｘ_Ｋ（ｎ）及びシリンダー変位ｘ_Ｚ（１）．．．ｘ_Ｚ（ｎ）に関して、圧力ｐ_ｎが次の式
    に基づき計算されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記のピストン変位ｘ_Ｋ及びシリンダー変位ｘ_Ｚが動的に、即ち、次の式
    に基づく時間関数として生成されて、動的な圧力関数
    が、次の式
    に基づき計算されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。
12. が周波数ｆの正弦関数として生成されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 周波数を変化させた
    、即ち、
    と校正値ｃが、周波数に依存する圧力の計算
    により関数ｃ（ｆ）として生成されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. アクチュエータ（４）により生成される動的な圧力がシリンダー（１０）内の圧力に重ね合わされることと、
    ピストン面積Ａ、容積Ｖ_０、圧縮率Ｋ、並びに時間に依存するピストン変位
    とシリンダー変位
    の量の算出が、
    ピストン（８）の直径測定より、この面積Ａを計算することと、
    用いる流体（１１）と文書に記録されたテーブル値に基づき圧縮率Ｋを確定することと、
    時間に依存するピストン移動量
    とシリンダー移動量
    を算出することと、
    必ずしも動的に校正されていない圧力センサー（１２，２０）を用いて容積Ｖ_０を計算し、その際、シリンダー（１０）での動的な圧力センサー出力信号
    の二回の測定が実行されて、それらの間において初期容積が変更されるが、圧力センサー（１２；２０）における静的な出力信号Ｕにより表される静的な予圧が等しく設定され、先ずは、第一の測定が実行されて、ピストン移動量とシリンダー移動量
    が測定され、圧力センサー（１２；２０）において周波数ｆ_１での動的な出力パラメータ
    が算出された後、シリンダーの容積がΔＶだけ変更され、それに続いて、同じ周波数ｆ_２＝ｆ_１での動的な出力パラメータ
    の第二の測定が行なわれて、圧力センサーで同じ動的な出力パラメータを得る、即ち、
    となるのに必要なピストン移動量とシリンダー移動量
    が測定され、次に、容積Ｖ_０が、次の式
    に基づき計算されることと、
    により行なわれることを特徴とする請求項９から１３までのいずれか一つに記載の方法。
15. 前記のピストン面積Ａ，容積Ｖ_０、圧縮率Ｋ、並びに時間に依存するピストン移動量とシリンダー移動量
    の算出が、
    ピストン（８）の直径測定より、この面積Ａを計算することと、
    用いる流体（１１）と文書に記録されたテーブル値に基づき圧縮率Ｋを確定することと、
    時間に依存するピストン移動量
    とシリンダー変位
    を算出することと、
    必ずしも動的に校正されていないが、必ず静的に校正された圧力センサー（１２；２０）を用いて容積Ｖ_０を計算し、その際、
    この容積Ｖ_０を算出するために、液状の流体がガス状の流体に置き換えられ、
    シリンダー内の静的な圧力ｐ_１及びｐ_２の二回の測定が実行されて、それらの間において初期容積がΔＶだけ変更され、先ずは、第一の測定が実行されて、その測定から、圧力センサー（１２；２０）における静的な出力パラメータＵ_１が算出されて、シリンダーの容積がΔＶだけ変更され、静的な出力パラメータＵ_２の第二の測定が実行されて、容積Ｖ_０が、次の式
    に基づき計算されることと、
    により行なわれることを特徴とする請求項８から１３までのいずれか一つに記載の方法。
16. 調整行程Δ_ＸＶＫによる調整移動を実行する、ピストン面積Ａ_ＶＫを有する別個のコントロールピストン（１９）を用いて、容積Ｖ_０が変更されて、次の式
    に基づき計算されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記の時間に依存するピストン移動量
    とシリンダー移動量
    が生成されて、測定系（１７，１８）を用いて検出され、動的な圧力関数
    が次の式
    に基づき計算され、ここで、Ｃ_１が、ピストン変位Δｘ_Ｋ及びシリンダー変位Δｘ_Ｚに関する必ず静的に校正された圧力センサー（１２；２０）の二回の静的な圧力測定により算出されて、その測定から、圧力差Δｐ、ピストン変位Δｘ_Ｋ及びシリンダー変位Δｘ_Ｚが算出され、Ｃ_１が、次の式
    に基づき計算されることを特徴とする請求項９から１３までのいずれか一つに記載の方法。
18. 一次校正された後の今や校正値ｃが既知であるセンサー（１２）が、第二の圧力センサー（２０）を二次校正するための第一の圧力センサー（１２）として使用されることを特徴とする請求項９から１７までのいずれか一つに記載の方法。