RU227155U1 - Pressure generator - Google Patents

Pressure generator Download PDF

Info

Publication number
RU227155U1
RU227155U1 RU2023126906U RU2023126906U RU227155U1 RU 227155 U1 RU227155 U1 RU 227155U1 RU 2023126906 U RU2023126906 U RU 2023126906U RU 2023126906 U RU2023126906 U RU 2023126906U RU 227155 U1 RU227155 U1 RU 227155U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
control unit
pneumatic
pressure generator
measurement
Prior art date
Application number
RU2023126906U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Павлинов
Александр Ипатьевич Козлов
Иван Геннадьевич Горбушкин
Дмитрий Александрович Тагаев
Original Assignee
Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП") filed Critical Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП")
Application granted granted Critical
Publication of RU227155U1 publication Critical patent/RU227155U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к области метрологии. Технический результат заключается в повышении точности удержания заданного давления. Технический результат достигается за счет того, что генератор давления содержит термостатированные датчики абсолютного давления и поддерживается стабильное давление с помощью ресиверов, последовательно установленных в пневмотракт. 3 ил. The utility model relates to the field of metrology. The technical result is to increase the accuracy of maintaining a given pressure. The technical result is achieved due to the fact that the pressure generator contains thermostated absolute pressure sensors and stable pressure is maintained using receivers sequentially installed in the pneumatic path. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области метрологии, может быть использована в составе контрольно-проверочной аппаратуры при проверках авиационных систем воздушных сигналов и предназначена для точной задачи абсолютного давления, преобразования задаваемого давления в цифровой сигнал и выдачи цифрового сигнала для автоматизации процедур калибровки и поверки приборов.The utility model relates to the field of metrology, can be used as part of test equipment for checking aviation air signal systems and is intended for the precise task of absolute pressure, converting the specified pressure into a digital signal and issuing a digital signal to automate procedures for calibration and verification of instruments.

Калибраторы давления - это эталонные приборы, которые, в зависимости от точности задачи требуемых параметров, используются для поверки и калибровки различных средств измерения давления. При этом, при создании автоматизированной системы калибровки и поверки используются специализированные калибраторы-контроллеры - приборы, способные задавать давление автоматически.Pressure calibrators are reference instruments that, depending on the accuracy of the required parameters, are used for checking and calibrating various pressure measuring instruments. At the same time, when creating an automated calibration and verification system, specialized calibrators-controllers are used - devices that can set the pressure automatically.

Известен калибратор давления (патент Великобритании №2295249 от 02.11.1994 г. МПК G05D 16/2, принятый за прототип). Данный калибратор давления имеет входное отверстие, вентиляционное отверстие и выпускное отверстие и содержит: средство, позволяющее пользователю выбирать давление, которое должно поддерживаться в выпускном отверстии; клапаны подачи и выпуска, каждый из которых имеет вход, выход и управляющий вход для приема сигналов управления с широтно-импульсной модуляцией, при этом вход клапана подачи выполнен с возможностью соединения с источником сжатого газа, выход клапана подачи соединен с выпускным портом, вход выпускного клапана соединен с выпускным портом, и выход выпускного клапана выполнен с возможностью соединения с вентиляционным отверстием; датчик давления, соединенный с выпускным отверстием и предназначенный для генерирования цифрового сигнала, представляющего давление; процессорное средство, соединенное с датчиком давления и средством выбора, выполненное с возможностью генерировать управляющие сигналы для включения и выключения клапанов; средство характеристики клапана для калибровки контроллера путем независимого определения для каждого клапана по меньшей мере двух заданных давлений в пределах диапазона контроллера; и средство для сохранения значений калибровки для использования упомянутым процессорным средством при генерировании управляющих сигналов во время работы контроллера.A pressure calibrator is known (Great Britain patent No. 2295249 dated November 2, 1994, IPC G05D 16/2, adopted as a prototype). This pressure calibrator has an inlet, a vent and an outlet and includes: means for allowing a user to select a pressure to be maintained at the outlet; supply and release valves, each of which has an input, an output and a control input for receiving pulse-width modulated control signals, wherein the supply valve input is configured to connect to a source of compressed gas, the supply valve output is connected to an exhaust port, the exhaust valve input connected to the outlet port, and the outlet of the outlet valve is configured to be connected to the vent hole; a pressure sensor coupled to the outlet and configured to generate a digital signal representing the pressure; processing means connected to the pressure sensor and selector means, configured to generate control signals for turning the valves on and off; valve characterization means for calibrating the controller by independently determining for each valve at least two set pressures within the range of the controller; and means for storing calibration values for use by said processor means in generating control signals during operation of the controller.

Недостатками данного калибратора давления являются необходимость использования термокомпенсации датчиков абсолютного давления, а также внешнего источника вакуума и давления.The disadvantages of this pressure calibrator are the need to use temperature compensation of absolute pressure sensors, as well as an external source of vacuum and pressure.

Технический результат полезной модели заключается в повышении точности удержания заданного давления.The technical result of the utility model is to increase the accuracy of maintaining a given pressure.

Указанный технический результат достигается за счет того, что генератор давления содержит блок измерения и управления, соединенный с блоком пневморегулирования посредством цифрового интерфейса, а также блок датчиков давления, соединенный с помощью частотной линии с блоком измерения и управления, а пневмотрактом - с блоком пневморегулирования, причем блок датчиков давления содержит термостатированные датчики давления, генератор давления содержит внутренний источник вакуума и давления, соединенный с блоком пневморегулирования посредством пневмотракта, а в пневмотракты, связанные с блоком пневморегулирования, последовательно включены ресиверы.The specified technical result is achieved due to the fact that the pressure generator contains a measurement and control unit connected to the pneumatic control unit via a digital interface, as well as a pressure sensor unit connected via a frequency line to the measurement and control unit, and by a pneumatic path to the pneumatic control unit, and the pressure sensor block contains thermostated pressure sensors, the pressure generator contains an internal source of vacuum and pressure connected to the pneumatic control unit via a pneumatic path, and receivers are connected in series to the pneumatic paths connected to the pneumatic control block.

На фиг. 1 представлен внешний вид генератора давления, где:In fig. Figure 1 shows the appearance of the pressure generator, where:

1 - генератор давления1 - pressure generator

2 - выходные штуцера лицевой панели2 - output fittings of the front panel

3 - лицевая панель3 - front panel

4 - блок управления4 - control unit

5 - разъем интерфейса IEEE-4885 - IEEE-488 interface connector

6 - выходные штуцера задней панели6 - rear panel output fittings

7 - входные штуцера7 - inlet fittings

8 - задняя панель8 - rear panel

Генератор давления 1 выполнен в виде моноблока, на лицевой панели 3 которого расположены выходные штуцера 2 и блок управления 4, а на задней панели 8 расположены входные штуцера 7 и выходные дублирующие штуцера 6, а также разъем IEEE-448 5 для дистанционного управления генератором давления.The pressure generator 1 is made in the form of a monoblock, on the front panel 3 of which there are output fittings 2 and a control unit 4, and on the rear panel 8 there are input fittings 7 and output duplicate fittings 6, as well as an IEEE-448 connector 5 for remote control of the pressure generator.

На фиг. 2 представлена структурная схема предлагаемого генератора давления, где:In fig. Figure 2 shows a block diagram of the proposed pressure generator, where:

1 - генератор давления1 - pressure generator

2 - выходные штуцера лицевой панели2 - output fittings of the front panel

4 - блок управления4 - control unit

5 - разъем интерфейса IEEE-4885 - IEEE-488 interface connector

6 - выходные штуцера задней панели6 - rear panel output fittings

7 - входные штуцера7 - inlet fittings

9 - блок измерения и управления9 - measurement and control unit

10 - блок пневморегулирования10 - pneumatic control unit

11 - встроенный источник вакуума и давления11 - built-in source of vacuum and pressure

12 - блок датчиков давления12 - pressure sensor block

13 - блок питания13 - power supply

14 - блок вентиляции и обогрева14 - ventilation and heating unit

15 - ПВМ (персональная вычислительная машина)15 - PVM (personal computer)

16 - разъем подключения питания16 - power connection connector

17 - внешний источник вакуума и давления17 - external source of vacuum and pressure

18 - поверяемое устройство18 - device under test

19 - ресивер.19 - receiver.

Генератор давления 1 состоит из блока измерения и управления 9, соединенного посредством цифрового интерфейса SPI с блоком пневморегулирования 10, пневматически связанного через ресиверы 19 со встроенным источником вакуума и давления 11, состоящего из безмасляных мембранных вакуумного насоса и компрессора, и входными штуцерами 7, а также с блоком датчиков давления 12 и выходными штуцерами 2 и 6. Блок датчиков давления 12 состоит из двух термостатированных датчиков давления и имеет линию соединения частотных сигналов с блоком измерения и управления 9.Pressure generator 1 consists of a measurement and control unit 9, connected via a digital SPI interface to a pneumatic control unit 10, pneumatically connected through receivers 19 with a built-in source of vacuum and pressure 11, consisting of an oil-free membrane vacuum pump and compressor, and inlet fittings 7, as well as with a block of pressure sensors 12 and output fittings 2 and 6. The block of pressure sensors 12 consists of two thermostated pressure sensors and has a line connecting frequency signals with the measurement and control block 9.

Соединение пневматических трактов поверяемого устройства 18 с генератором давления 1 осуществляется через выходные штуцера 2 либо выходные штуцера 6, а пневматических трактов внешнего источника вакуума и давления 17 через входные штуцера 7. Управление генератором давления может осуществляться как с блока управления 4, соединенного посредством цифрового интерфейса RS-232 с блоком измерения и управления 9, так и удаленно с ПВМ, соединенного с блоком измерения и управления 9 через разъем 5 интерфейса IEEE-488.The connection of the pneumatic paths of the device under test 18 with the pressure generator 1 is carried out through the output fittings 2 or output fittings 6, and the pneumatic paths of the external source of vacuum and pressure 17 through the input fittings 7. The pressure generator can be controlled either from the control unit 4, connected via a digital interface RS -232 with the measurement and control unit 9, and remotely from the FDA, connected to the measurement and control unit 9 via connector 5 of the IEEE-488 interface.

Для соединения с источником питания генератор давления 1 имеет разъем подключения питания 16, соединенный с блоком питания 13, который по каналам питания соединен со всеми блоками генератора давления 1. Генератор давления 1 также содержит блок вентиляции и обогрева 14.To connect to the power source, the pressure generator 1 has a power connection connector 16 connected to the power supply 13, which is connected via power channels to all units of the pressure generator 1. The pressure generator 1 also contains a ventilation and heating unit 14.

На фиг. 3 представлена структурная схема блока пневморегулирования, где:In fig. Figure 3 shows a block diagram of the pneumatic control unit, where:

10 - блок пневморегулирования10 - pneumatic control unit

20 - модуль управления клапанами20 - valve control module

21 - ШИМ-контроллер21 - PWM controller

22 - пневмоколлектор22 - pneumatic manifold

23 - электромагнитный клапан23 - solenoid valve

Блок пневморегулирования 10 состоит из двух модулей управления клапанами 20, каждый из которых содержит ШИМ-контроллер 21 и пневмоколлектор 22.The pneumatic control unit 10 consists of two valve control modules 20, each of which contains a PWM controller 21 and a pneumatic manifold 22.

На пневмоколлекторе 22 размещены электромагнитные клапана 23, управляющие реле которых соединены с ШИМ-контроллером 21. Пневмоколлектор 22 имеет пневмопровода, соединяющие блок пневморегулирования 10 со встроенным источником вакуума и давления 11 и внешним источником вакуума и давления 17, а также с блоком датчиков давления 12 и поверяемым устройством 18.On the pneumatic manifold 22 there are electromagnetic valves 23, the control relays of which are connected to the PWM controller 21. The pneumatic manifold 22 has pneumatic lines connecting the pneumatic control unit 10 with a built-in source of vacuum and pressure 11 and an external source of vacuum and pressure 17, as well as with a block of pressure sensors 12 and device being verified 18.

Работа устройства осуществляется следующим образом:The device operates as follows:

После подключения поверяемого устройства 18 к выходным штуцерам 2 на лицевой панели 3 либо к выходным штуцерам 6 задней панели 8 генератора давления 1 и подачи питающего напряжения на блок питания 13 через разъем питания 16, с помощью блока управления 4 пользователь задает требуемые значения параметров, которые необходимо проверить. От блока управления 4 заданные значения параметров поступают в блок измерения и управления 9. Блок измерения и управления 9, получая с блока управления 4 требуемые значения давления и скорости изменения давления, рассчитывает и передает управляющие сигналы в блок пневморегулирования 10. ШИМ контроллер 21 управляет электромагнитными клапанами 23, установленными на пневмоколлектор 22, с помощью ШИМ сигнала в соответствии с пропорционально-интегрально-дифференциальным алгоритмом регулирования, в основе которого заложена задача расчета длительности импульса ШИМ-сигнала при вычислении разности целевого и текущего значения регулируемой величины. За целевое значение регулирующей величины принимается информация, полученная от блока управления 4 по интерфейсу RS-232 либо полученная от ПВМ по интерфейсу IEEE-488. Текущее значение регулируемой величины рассчитывается блоком измерения и управления 9 на основании информации о текущем давлении в пневмотракте от блока датчиков давления 12.After connecting the device under test 18 to the output fittings 2 on the front panel 3 or to the output fittings 6 of the rear panel 8 of the pressure generator 1 and supplying the supply voltage to the power supply 13 through the power connector 16, using the control unit 4 the user sets the required parameter values that are necessary check. From the control unit 4, the specified parameter values are supplied to the measurement and control unit 9. The measurement and control unit 9, receiving from the control unit 4 the required values of pressure and rate of change of pressure, calculates and transmits control signals to the pneumatic control unit 10. PWM controller 21 controls the solenoid valves 23, installed on the pneumatic manifold 22, using a PWM signal in accordance with the proportional-integral-derivative control algorithm, which is based on the task of calculating the pulse duration of the PWM signal when calculating the difference between the target and the current value of the controlled variable. The target value of the control value is taken as information received from control unit 4 via the RS-232 interface or received from the FDA via the IEEE-488 interface. The current value of the controlled variable is calculated by the measurement and control unit 9 based on information about the current pressure in the pneumatic path from the pressure sensor unit 12.

Во время работы генератора давления 1 встроенная система термостатирования датчиков давления поддерживает постоянную, определенную температуру внутри блока датчиков давления 12 и исключает воздействие внешней температуры на характеристики датчиков давления.During operation of the pressure generator 1, the built-in temperature control system for pressure sensors maintains a constant, defined temperature inside the pressure sensor block 12 and eliminates the influence of external temperature on the characteristics of the pressure sensors.

Для обеспечения работы генератора в широком диапазоне температур генератор давления 1 оснащен блоком вентиляции и обогрева 14. При достижении температуры окружающей среды заданных значений блок вентиляции и обогрева 14 осуществляет автоматическое включение элементов обогрева генератора давления 1.To ensure the operation of the generator in a wide temperature range, the pressure generator 1 is equipped with a ventilation and heating unit 14. When the ambient temperature reaches the specified values, the ventilation and heating unit 14 automatically turns on the heating elements of the pressure generator 1.

Во время работы генератора давления 1 поддержание стабильного давления обеспечивается за счет ресиверов 19, представляющих из себя емкости, последовательно установленные в пневмотракт.During operation of the pressure generator 1, maintaining a stable pressure is ensured by receivers 19, which are containers sequentially installed in the pneumatic path.

Дистанционное управление генератором давления 1 осуществляется через ПВМ 15. Посредством системных команд заданные значения параметров передаются из ПВМ 15 в блок измерения и управления 9 через разъем 5 по интерфейсу IEEE-488.Remote control of pressure generator 1 is carried out through FDA 15. Using system commands, the specified parameter values are transmitted from FDA 15 to measurement and control unit 9 through connector 5 via the IEEE-488 interface.

Таким образом, применение в генераторе давления внутреннего источника вакуума и давления исключает зависимость от внешнего источника вакуума и давления, а наличие в генераторе давления термостатированных датчиков абсолютного давления и ресиверов в пневмотракте повышает точность удержания требуемых параметров.Thus, the use of an internal source of vacuum and pressure in the pressure generator eliminates dependence on an external source of vacuum and pressure, and the presence in the pressure generator of thermostated absolute pressure sensors and receivers in the pneumatic path increases the accuracy of maintaining the required parameters.

Claims (1)

Генератор давления, содержащий блок измерения и управления, соединенный с блоком пневморегулирования посредством цифрового интерфейса, а также блок датчиков давления, соединенный с помощью частотной линии с блоком измерения и управления, а пневмотрактом - с блоком пневморегулирования, отличающийся тем, что блок датчиков давления содержит термостатированные датчики давления, а генератор давления содержит внутренний источник вакуума и давления, соединенный с блоком пневморегулирования посредством пневмотракта, причем в пневмотракты, связанные с блоком пневморегулирования, последовательно включены ресиверы.A pressure generator containing a measurement and control unit connected to a pneumatic control unit via a digital interface, as well as a pressure sensor unit connected via a frequency line to the measurement and control unit, and a pneumatic path to the pneumatic control unit, characterized in that the pressure sensor unit contains thermostated pressure sensors, and the pressure generator contains an internal source of vacuum and pressure connected to the pneumatic control unit via a pneumatic path, and receivers are connected in series to the pneumatic paths connected to the pneumatic control block.
RU2023126906U 2023-10-19 Pressure generator RU227155U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU227155U1 true RU227155U1 (en) 2024-07-09

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4241750A (en) * 1978-11-27 1980-12-30 Kabushiki Kaisha Cosmo Keiki Pressure setting device
US5579244A (en) * 1994-11-02 1996-11-26 Druck Limited Pressure controller
WO2001013083A1 (en) * 1999-08-13 2001-02-22 Rosemount Inc. Pressure transmitter for measuring differential, absolute and/or pressure
RU2406986C2 (en) * 2006-07-10 2010-12-20 Роузмаунт Инк. Pressure transducer having multiple reference pressure sensors
US9593997B2 (en) * 2014-08-08 2017-03-14 Fluke Corporation Self-locking modular pressure controller/calibrator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4241750A (en) * 1978-11-27 1980-12-30 Kabushiki Kaisha Cosmo Keiki Pressure setting device
US5579244A (en) * 1994-11-02 1996-11-26 Druck Limited Pressure controller
GB2295249B (en) * 1994-11-02 1998-06-10 Druck Ltd Pressure controller
WO2001013083A1 (en) * 1999-08-13 2001-02-22 Rosemount Inc. Pressure transmitter for measuring differential, absolute and/or pressure
RU2406986C2 (en) * 2006-07-10 2010-12-20 Роузмаунт Инк. Pressure transducer having multiple reference pressure sensors
US9593997B2 (en) * 2014-08-08 2017-03-14 Fluke Corporation Self-locking modular pressure controller/calibrator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109374201B (en) Multifunctional pressure calibration device
CN2938055Y (en) Device for detecting leakage of central air-conditioning pipeline system by differential pressure
CN102052143B (en) Single cylinder diesel pressurization system simulator
CN109253837B (en) Pressure calibration device and processing method of pressure instrument calibration information
CN102436258A (en) Automation device for functional test of cabin of civil aircraft environmental control system
RU227155U1 (en) Pressure generator
CN100443864C (en) Vehicle air throttle air inflow test system and testing method
JP2001066211A (en) Method and apparatus for automatically calibrating transmitter
CN109028440A (en) The control method of supply air system, booster stations and supply air system
CN208751775U (en) A kind of cabin pressure regulator automatic testing equipment
CN110736526B (en) High-temperature gas flowmeter calibration device and method for liquid oxygen kerosene engine
CN112611540A (en) Flexible inflation wind tunnel test model pressure self-adaptive adjusting device and method
CN215065156U (en) Pressure self-adaptive adjusting device for flexible inflation wind tunnel test model
CN113125793B (en) Aviation lifting speed standard device and method
CN112696374B (en) Air pressure simulation system of aircraft engine surge signal and control method thereof
CN110686759B (en) Sound velocity nozzle gas flow standard device capable of switching pressure source and control method thereof
CN204594350U (en) Thunder bullet air tightness detecting system
CN219416671U (en) Device for durability test of cabin pressure regulating valve
CN110907120B (en) Real-time feedback control method for pressure drop ratio of outlet of injection type nacelle
CN203074682U (en) Calibration device of sphygmomanometer
CN221840748U (en) Humidifier test bench with double humidity adjustment
CN111175092A (en) Diesel engine plateau environmental test exhaust smoke intensity test supplementary device
JP2022517504A (en) Gas networks and methods for detecting failures in gas networks under pressure or vacuum
CN118604258A (en) Gas concentration sensor aging test system
CN106481969B (en) Automatic calibration system and calibration method for LNG liquid adding machine