RU2467297C1 - Pulsator of quick-changing pressure - Google Patents

Pulsator of quick-changing pressure Download PDF

Info

Publication number
RU2467297C1
RU2467297C1 RU2011125386/28A RU2011125386A RU2467297C1 RU 2467297 C1 RU2467297 C1 RU 2467297C1 RU 2011125386/28 A RU2011125386/28 A RU 2011125386/28A RU 2011125386 A RU2011125386 A RU 2011125386A RU 2467297 C1 RU2467297 C1 RU 2467297C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bellows
pressure
bracket
ring
sensors
Prior art date
Application number
RU2011125386/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Акоп Айрапетович Казарян (RU)
Акоп Айрапетович Казарян
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority to RU2011125386/28A priority Critical patent/RU2467297C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2467297C1 publication Critical patent/RU2467297C1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention refers to instrumentation equipment and may be used to calibrate sensors of pressure pulsations. The pulsator comprises a bellows, a reference and a calibrated pressure sensors, installed inside the working chamber of bellows pressure pulsations. The input of the reference sensor via low-frequency equipment is connected to a voltmeter and an oscillograph. At the same time the output of the calibrated sensor via the matching charge amplifier and normalising amplifier is also connected with the voltmeter and oscillograph. The device additionally comprises a vibration electromagnet bench, including a table, a control unit comprising a generator of sinusoidal oscillations, magnetisation circuits, a power amplifier, and also connecting elements. The bellows is fixed on the bench table via a pin. The bellows is fixed with the lower part by a dural disc, and with the upper part - with a ring, which is fixed to the vibration bench body by four screws. Movement of the vibration bench table via a pin inside the bellows volume creates a working chamber. There is a removable sleeve installed in the working chamber. The reference and tested sensors are mounted onto the sleeve bottom at the outer surface. Under action of the electromagnet force the bellows corrugations are deformed, and a field of pressure pulsations is generated in the working volume. Under pressure the membranes of these sensors sag, and a signal is produced at the outlet, which is proportional to the value of pressure pulsations.
EFFECT: expansion of application field.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в качестве задатчика пульсаций давления (быстропеременного и звукового давления) и для калибровки пленочных и объемных датчиков пульсаций давления.The invention relates to the field of measurement technology and can be used as a generator of pressure pulsations (quick-variable and sound pressure) and for calibration of film and volume sensors of pressure pulsations.

Известно устройство для градуировки датчиков пульсаций давления. Устройство содержит объект, пленочный датчик, уплотняющее резиновое кольцо, металлический стакан, расположенный снаружи эталонный датчик любого типа с погрешностью измерения 0,2-1,0%. Вход генератора пульсаций соединен с источником сжатого воздуха, а выход - со стаканом через трубку. Стакан крепится (держится) на объекте, например, ручным способом. Сигналы эталонного и пленочного (калибруемого) датчиков после усиления регистрируют в цифровом и аналоговом виде. Форма сигналов контролируется по осциллографу. Предварительный усилитель защищают от влияния внешних воздействий.A device for calibrating sensors of pressure pulsations. The device contains an object, a film sensor, a sealing rubber ring, a metal cup, an external reference sensor of any type with a measurement error of 0.2-1.0%. The input of the pulsation generator is connected to a source of compressed air, and the output is connected to a glass through a tube. The glass is attached (held) to the object, for example, manually. The signals of the reference and film (calibrated) sensors after amplification are recorded in digital and analog form. The waveform is controlled by an oscilloscope. The preamplifier protects against external influences.

Такое устройство позволяет калибровать датчики пульсаций давления любого типа [Казарян А.А. Пленочные датчики давления. - М.: Бумажная галерея, 2006. - стр.245-246].Such a device allows you to calibrate pressure pulsation sensors of any type [Kazaryan A.A. Film pressure sensors. - M.: Paper Gallery, 2006. - p. 245-246].

К недостаткам устройства можно отнести следующее: не все помещения оснащены сетью (трубопроводы) или камерами сжатого воздуха, затруднена стабильная подача и поддержка сжатого воздуха в камере, где находится эталонный и калибрируемый датчики.The disadvantages of the device include the following: not all rooms are equipped with a network (pipelines) or compressed air chambers, it is difficult to supply and maintain compressed air in the chamber where the reference and calibrated sensors are located.

Наиболее близким к предложенному изобретению техническим решением является сильфонный пульсатор быстропеременного давления с «эксцентриковым» приводом, содержащий шток, рабочую камеру, внутренний сильфон, камеру противодавления, хладагент, эталонный и калибруемый датчики пульсации давления, электронагреватель и эксцентрик.Closest to the proposed invention, the technical solution is a quick-variable pressure bellows pulser with an "eccentric" drive, comprising a rod, a working chamber, an internal bellows, a back-pressure chamber, a refrigerant, a reference and calibrated pressure pulsation sensors, an electric heater and an eccentric.

Сильфонный пульсатор быстропеременного давления - это устройство, основным элементом которого является рабочая камера, состоящая из сильфона, передающего энергию рабочей среды в виде колебаний при изменении его объема. В рабочую камеру, основным элементом которой является внутренний сильфон, из магистрали подается газ, шток, находящийся в крайнем нижнем положении, упирается в эксцентрик, на 180° шток поднимается в крайнее верхнее положение и сокращает длину сильфона а, следовательно, уменьшается и его объем. Из-за уменьшения объема сильфона давление в камере увеличивается. Выходное напряжение эталонного и калибруемого датчиков контролируется вольтметром и осциллографом. [Федяков Е.М., Колтаков В.К., Богдатьев Е.Е. Измерение переменных давлений. - М:. Издательство «Стандартов» - стр.47-48, рис.27].A rapidly varying pressure bellows pulsator is a device whose main element is a working chamber, consisting of a bellows transmitting the energy of the working medium in the form of vibrations when its volume changes. Gas is supplied to the working chamber, the main element of which is the internal bellows, from the mains, the rod located in the lowest position rests against the eccentric, the rod rises to its highest position by 180 ° and shortens the length of the bellows, and therefore its volume also decreases. Due to the reduction in the volume of the bellows, the pressure in the chamber increases. The output voltage of the reference and calibrated sensors is controlled by a voltmeter and an oscilloscope. [Fedyakov E.M., Koltakov V.K., Bogdatiev E.E. Measurement of variable pressures. - M :. Publishing house "Standards" - p. 47-48, Fig. 27].

Такое устройство позволяет калибровать датчики пульсаций давления любой модификации.Such a device allows you to calibrate pressure pulsation sensors of any modification.

К недостаткам устройства можно отнести следующее: эта конструкция сложная, требуются большие затраты для проведения калибровки датчиков.The disadvantages of the device include the following: this design is complex, it requires high costs for calibrating sensors.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение области применения и сокращение затрат в процессе калибровки датчиков пульсаций давления.The technical result of the present invention is to expand the scope and cost reduction in the process of calibration of pressure pulsation sensors.

Технический результат достигается тем, что в пульсатор быстропеременного давления, содержащий сильфон, эталонный и калибруемый датчики давления, расположенные внутри рабочей камеры пульсаций давления сильфона, вход эталонного датчика через аппаратуру низкой частоты соединен с вольтметром и осциллографом, при этом выход калибруемого датчика через согласующий усилитель заряда и нормирующий усилитель тоже соединен с вольтметром и осциллографом, дополнительно введены вибростенд, содержащий стол, блок управления, состоящий из генератора синусоидальных колебаний, схемы подмагничивания, усилителя мощности, а также соединительные элементы в виде шпильки, гайки, основание из дюралюминия, кольцо, скоба, съемный держатель, стакан, резиновое кольцо, два крепежа, причем в блоке управления генератор синусоидальных колебаний, схема подмагничивания и усилитель мощности соединены между собой и со схемой возбудителя, рабочим столом через шпильку, гайку, и основание соединены с сильфоном, конец сильфона скреплен с кольцом, кольцо скреплено двумя винтами со скобой, причем скоба четырьмя винтами скреплена с вибростендом, внутри рабочей камеры расположен съемный стакан и кольцо скреплено со скобой двумя винтами, пазы съемного держателя находятся между верхней поверхностью скобы и двумя крепежами из стали, крепежи жестко закреплены на поверхности скобы, причем съемный стакан расположен внутри рабочего объема сильфона, а между стаканом и кольцом из дюралюминия расположено резиновое кольцо.The technical result is achieved by the fact that a rapidly varying pressure pulsator containing a bellows, a reference and calibrated pressure sensors located inside the working chamber of the bellows pressure pulsation, the input of the reference sensor through a low-frequency apparatus is connected to a voltmeter and an oscilloscope, while the output of the calibrated sensor through a matching charge amplifier and the normalizing amplifier is also connected to a voltmeter and an oscilloscope, an additional vibrostand containing a table, a control unit consisting of a generator are additionally introduced and sinusoidal vibrations, magnetization circuits, power amplifier, as well as connecting elements in the form of studs, nuts, duralumin base, ring, bracket, removable holder, glass, rubber ring, two fasteners, and in the control unit a sinusoidal oscillation generator, magnetization circuit and the power amplifier is connected to each other and to the pathogen circuit, the working table through a pin, nut, and the base are connected to the bellows, the end of the bellows is fastened to the ring, the ring is fastened by two screws to the bracket, and the bracket is four it is fastened with a vibrating stand with two screws, a removable cup is located inside the working chamber and the ring is fastened with a bracket with two screws, the grooves of the removable holder are between the upper surface of the bracket and two fasteners made of steel, the fasteners are rigidly fixed to the surface of the bracket, and the removable cup is located inside the working volume of the bellows, and between the glass and the duralumin ring there is a rubber ring.

На фигуре показана конструкция пульсатора быстропеременного давления с блок-схемой измерения пульсаций давления и управления устройства.The figure shows the design of a pulsating pressure pulsator with a block diagram of the measurement of pressure pulsations and control devices.

Устройство содержит вибростенд 1, в состав которого входит стол 2, скрепленный с вибростендом винтами 3 по окружности, винтами 4, шпилькой (осью) 5, гайкой 6. Стенд также содержит основание 7 (подвижный торец) сильфона 8, кольцо 9, два винта 10, скобу 11, съемный держатель 12, два крепежа 12/, съемный стакан 13, резиновое кольцо 14, калибрируемый пленочный датчик давления 15, эталонный датчик 16. Блок-схема управления представляет собой электродинамический возбудитель вибростенда 17, в состав которого входит схема подмагничивания 18, усилитель мощности 19, генератор синусоидальных колебаний 20. В блок-схему измерения пульсаций давления входит аппаратура низкой частоты 21, согласующий усилитель заряда 22, нормирующий усилитель 23, вольтметр 24 и осциллограф 25.The device contains a vibration stand 1, which includes a table 2, fastened with a vibration stand by screws 3 around the circumference, screws 4, a stud (axis) 5, nut 6. The stand also contains a base 7 (movable end) of the bellows 8, ring 9, two screws 10 , bracket 11, removable holder 12, two fasteners 12 / , removable cup 13, rubber ring 14, calibrated film pressure sensor 15, reference sensor 16. The control block diagram is an electrodynamic exciter of the vibration stand 17, which includes a bias circuit 18, power amplifier 19, gene sine wave oscillator 20. The low-frequency apparatus 21, a matching charge amplifier 22, a normalizing amplifier 23, a voltmeter 24, and an oscilloscope 25 are included in the block diagram for measuring pressure pulsations.

Элементы конструкции между собой связаны следующим образом: на корпус вибростенда 1 с помощью четырех винтов 4 крепят скобу 11, расстояние между винтами 4 с левой и правой стороны по длине 179 мм, по ширине 73 мм. Эти размеры характерны для возбудителя типа ВЭДС-10А отечественного производства. Стол 2 с винтами 3 входит в состав вибростенда 1. Шпильку (ось) 5 к столу 2 вибростенда 1 крепят с помощью гайки 6. Основание сильфона 7 и кольцо 9 между собой соединены сильфоном 8 и скреплены герметичным конструкционным клеем на основе эпоксидной смолы К. Кольцо 9 и скоба 11 соединены между собой двумя винтами 10. Съемный стакан 13 помещают внутри сильфона 8, где образуется рабочая камера пульсаций давления. Внутри стакана 13 смонтирован эталонный датчик 16 заподлицо со стаканом и испытуемым пленочным датчиком давления 15. Герметичность и регулирование объема рабочей камеры (внутри сильфона 8) обеспечивает резиновое кольцо 14. Оно может быть разной толщины (1-5 мм). Неподвижность (статическое состояние) съемного стакана 13 обеспечивают съемным держателем 12 с двумя крепежами 12/. Пазы (усики) съемного держателя входят между крепежами 12/ и поверхностью скобы 11. Крепеж на поверхности скобы 11 закреплен клеем или сваркой. Материал скобы 11 и крепежа 12/ - сталь. Основание сильфона 7, съемного стакана 13 и съемного держателя 12 изготавливают из дюралюминия. В состав вибростенда 1 входит генератор синусоидальных колебаний 20, схема подмагничивания 18, усилитель мощности 19. Выходы блоков 18, 20 соединяют с входами усилителя мощности 19. Выходы блоков 18, 20 через блок 19 соединяют с входом вибростенда 1. Совокупность вибростенда, генератора синусоидальных колебаний, схемы подмагничивания и усилителя мощности в виброизмерительной технике известна как стенд вибрации. Далее выход эталонного датчика 16 соединен с входом аппаратуры низкой частоты 21 4АНЧ-22, разработанной в ЦАГИ. Вход блока 21 соединен с вольтметром 24 и осциллографом 25. Эталонный датчик выбирают малогабаритный любого типа, микрофон - полупроводниковый, емкостный и т.д.The structural elements are interconnected as follows: the bracket 11 is attached to the vibrostand body 1 using four screws 4, the distance between the screws 4 on the left and right sides is 179 mm long and 73 mm wide. These sizes are characteristic of the pathogen type VEDS-10A domestic production. Table 2 with screws 3 is part of the vibrating stand 1. The stud (axis) 5 is attached to the table 2 of the vibrating stand 1 with a nut 6. The base of the bellows 7 and the ring 9 are interconnected by the bellows 8 and fastened with a sealed structural adhesive based on epoxy resin K. Ring 9 and the bracket 11 are interconnected by two screws 10. A removable cup 13 is placed inside the bellows 8, where a working chamber of pressure pulsations is formed. Inside the cup 13, a reference sensor 16 is mounted flush with the cup and the tested film pressure transducer 15. The rubber ring 14 provides tightness and regulation of the volume of the working chamber (inside the bellows 8). It can be of different thicknesses (1-5 mm). The immobility (static state) of the removable glass 13 provide a removable holder 12 with two fasteners 12 / . The grooves (antennae) of the removable holder are between the fasteners 12 / and the surface of the bracket 11. The fastener on the surface of the bracket 11 is fixed with glue or welding. The material of the bracket 11 and the fastener 12 / - steel. The base of the bellows 7, the removable cup 13 and the removable holder 12 are made of duralumin. The vibrostand 1 includes a sinusoidal oscillation generator 20, a bias circuit 18, a power amplifier 19. The outputs of the blocks 18, 20 are connected to the inputs of the power amplifier 19. The outputs of the blocks 18, 20 are connected through the block 19 to the input of the vibration bench 1. The combination of the vibrostand, the sinusoidal oscillation generator , bias circuits and power amplifiers in vibration measuring equipment is known as vibration stand. Next, the output of the reference sensor 16 is connected to the input of the low-frequency equipment 21 4ANCH-22, developed at TsAGI. The input of block 21 is connected to a voltmeter 24 and an oscilloscope 25. The reference sensor is selected small-sized of any type; the microphone is semiconductor, capacitive, etc.

Выход тонкопленочного емкостного датчика 15 через согласующий усилитель заряда 22, нормирующий усилитель 23 соединяют с вольтметром 24 и осциллографом 25. Согласующий и нормирующий усилители широко распространены в отечественной и зарубежной измерительной технике.The output of the thin-film capacitive sensor 15 through a matching charge amplifier 22, a normalizing amplifier 23 is connected to a voltmeter 24 and an oscilloscope 25. Matching and normalizing amplifiers are widely used in domestic and foreign measuring equipment.

Функционирование пульсатора быстропеременного давления The operation of the pulsating pressure pulsator

Основным элементом устройства является рабочая камера, состоящая из сильфона 8 и съемного стакана 13. Пульсации давления в камере создаются за счет изменения ее объема в результате перемещения нижнего торца сильфона, показанного стрелками на фигуре. Величина давления в рабочей камере, т.е. внутри сильфона, зависит от величины смещения ℓ (фигура) подвижного торца сильфона и совпадает с перемещением стола 2 вибростенда с вертикальной осью 5. Предполагается, что процесс, проходящий в сильфоне, адиабатичный. В рабочей камере установлен съемный стакан 13 с датчиками 15, 16. С противоположной стороны на рабочую камеру сильфона 8 через шпильку 5, стол 2 вибростенда 1 действует переменное магнитное поле. В результате перемещения сильфона внутри него возникает переменное синусоидальное давление. Магнитное поле создается генератором синусоидальных колебаний 20 и усиливается в усилителе мощности 19. Электромагниты, находящиеся внутри вибростенда 1, возбуждаются с подачей сигнала с помощью схемы подмагничивания 18 и усилителя мощности 19. Схема подмагничивания 18 питает стабилизированным постоянным током катушку подмагничивания внутри вибростенда 1. Блок управления 17 решает задачу снижения и фильтрации низкочастотных шумов.The main element of the device is a working chamber, consisting of a bellows 8 and a removable glass 13. Pressure pulsations in the chamber are created by changing its volume as a result of moving the lower end of the bellows, shown by arrows in the figure. The pressure in the working chamber, i.e. inside the bellows, it depends on the displacement ℓ (figure) of the movable end of the bellows and coincides with the movement of the table 2 of the vibrostand with a vertical axis 5. It is assumed that the process taking place in the bellows is adiabatic. A removable cup 13 with sensors 15, 16 is installed in the working chamber. On the opposite side, an alternating magnetic field acts on the working chamber of the bellows 8 through the pin 5, table 2 of the vibrating stand 1. As a result of the movement of the bellows inside it there is an alternating sinusoidal pressure. The magnetic field is generated by the sinusoidal oscillation generator 20 and amplified in the power amplifier 19. The electromagnets located inside the vibrating stand 1 are excited by a signal using the bias circuit 18 and the power amplifier 19. The bias circuit 18 supplies a stabilized direct current magnetization coil inside the vibration bench 1. Control unit 17 solves the problem of reducing and filtering low-frequency noise.

Ток подвижной катушки внутри вибростенда электродинамического типа взаимодействует с постоянным магнитным полем и создает толкающую силу. Величина этой силы известна из виброакустики и определяется по формуле F=0,102 10-6BImL [кГс], где В - индукция в воздушном зазоре, Гс; Im - сила тока в подвижной катушке, А (амплитудное значения); L - длина проводника подвижной катушки, см. Если по обмотке подвижной катушки пропускают синусоидальный ток, то колебание стола вибростенда тоже будет синусоидальным. При движении стола вибростенда с осью увеличивается и уменьшается рабочий объем сильфона. С изменением рабочего объема в камере давление изменяется на некоторую величину. Значение этого давления приблизительно можно определить по закону Бойля-Мариотта [2] как P1 V1=P2 V2, где P1, V1 - давление и объем в начальный момент времени; Р2, V2 - давление и объем после деформации сильфона. Давление при деформации сильфона P2=P1+ΔР, тогда амплитуда (размах) колебаний определяется какThe current of the moving coil inside the electrodynamic type vibrostand interacts with a constant magnetic field and creates a pushing force. The magnitude of this force is known from vibroacoustics and is determined by the formula F = 0.102 10 -6 BI m L [kG], where B is the induction in the air gap, G; I m - current strength in a moving coil, A (amplitude value); L is the length of the conductor of the moving coil, see. If a sinusoidal current is passed through the winding of the moving coil, then the vibration of the table of the vibrating stand will also be sinusoidal. When the table moves, the vibrating stand with the axis increases and decreases the working volume of the bellows. With a change in the working volume in the chamber, the pressure changes by a certain amount. The value of this pressure can be approximately determined according to the Boyle-Mariotte law [2] as P 1 V 1 = P 2 V 2 , where P 1 , V 1 - pressure and volume at the initial time; P 2 , V 2 - pressure and volume after deformation of the bellows. The pressure during the deformation of the bellows P 2 = P 1 + ΔР, then the amplitude (range) of the oscillations is determined as

Figure 00000001
Figure 00000001

При непрерывной деформации сильфона в рабочем объеме (объем внутри сильфона) будет изменятся давление от P1 до P1+ΔP1 по синусоидальному закону. Это давление воздействует одновременно на эталонный и испытуемый датчики с частотой деформаций сильфона.With continuous deformation of the bellows in the working volume (the volume inside the bellows) the pressure will change from P 1 to P 1 + ΔP 1 according to the sinusoidal law. This pressure acts simultaneously on the reference and test sensors with the strain frequency of the bellows.

Принцип работы устройства. При воздействии вибрации на вибростенд 1 через блок управления 17 стол 2 с сильфоном 8 колеблется. В частности, колебания могут быть синусоидальной формы. Колебание стола 2 через ось 5 и основание 7 передается сильфону 8. Благодаря деформации сильфона 8 в рабочей камере давления возникают пульсации давления тоже синусоидальной формы размахом ΔР. В результате воздействия давления ΔР на эталонный 16 и испытуемый 15 датчики мембраны этих датчиков деформируются и на их выходе возникает электрический сигнал. После усиления, нормирования в аппаратуре низкой частоты 21 определяют давление в рабочей камере какThe principle of operation of the device. When exposed to vibration on the vibrating stand 1 through the control unit 17, the table 2 with the bellows 8 oscillates. In particular, the oscillations can be sinusoidal. The oscillation of the table 2 through the axis 5 and the base 7 is transmitted to the bellows 8. Due to the deformation of the bellows 8 in the working pressure chamber, pressure pulsations also occur in a sinusoidal shape with a range ΔР. As a result of the influence of pressure ΔР on the reference 16 and test 15, the membrane sensors of these sensors are deformed and an electrical signal arises at their output. After amplification, normalization in low-frequency apparatus 21, the pressure in the working chamber is determined as

Figure 00000002
Figure 00000002

где S - заранее известное значение коэффициента преобразования эталонного датчика пульсации давления 16; Uвых - напряжение на выходе аппаратуры низкой частоты 21. Одновременно сигнал с выхода емкостного датчика 15, проходящий через согласующий 22 и нормирующий 23 усилители, измеряют вольтметром 24 и осциллографом 25 и определяют коэффициент преобразования испытуемого пленочного датчика давления 15 как

Figure 00000003
.where S is the previously known value of the conversion coefficient of the reference pressure pulsation sensor 16; U o is the voltage at the output of the low-frequency equipment 21. At the same time, the signal from the output of the capacitive sensor 15 passing through the matching 22 and normalizing 23 amplifiers is measured with a voltmeter 24 and an oscilloscope 25 and the conversion coefficient of the tested film pressure sensor 15 is determined as
Figure 00000003
.

В ЦАГИ для проведения экспериментального исследования с целью разработки пульсатора быстропеременного давления был выбран вибрационный электродинамический стенд ВЭДС-ЮА. В качестве формирователя пульсаций давления был выбран бесшовный тонкостенный (толщиной 0,3 мм) гофрированный сильфон. Число гофров 9, материал Бр, модуль упругости 1,35·10-4 кгс/мм2. Особенностью сильфона является постоянство эффективной площади на рабочем участке характеристики. Эффективную площадь сильфона определяют как

Figure 00000004
где средний радиус сильфона
Figure 00000005
, Rв, Rн - внутренний и наружный диаметры сильфона. Изменение объема внутри полости сильфона вычисляется как Δv=Fэфl, где l - перемещение сильфона с осью 5. Изменение объема внутри полости сильфона вычисляется в соответствии с выражением Δv=Sэфl.In TsAGI, for conducting an experimental study with the aim of developing a rapidly variable pressure pulsator, a vibratory electrodynamic stand VEDS-UA was chosen. A seamless thin-walled (0.3 mm thick) corrugated bellows was chosen as a pressure pulsation generator. The number of corrugations is 9, the material is Br, the elastic modulus is 1.35 · 10 -4 kgf / mm 2 . A feature of the bellows is the constancy of the effective area on the working area characteristics. The effective area of the bellows is defined as
Figure 00000004
where is the average radius of the bellows
Figure 00000005
, R in , R n - the inner and outer diameters of the bellows. The change in volume inside the bellows cavity is calculated as Δv = F eff l, where l is the movement of the bellows with axis 5. The change in volume inside the bellows cavity is calculated in accordance with the expression Δv = S eff l.

При макетировании экспериментального образца устройства были использованы эталонный полупроводниковый датчик с коэффициентом преобразования 0,7 мВ/Па, при коэффициенте усиления аппаратуры 4АНЧ-22666,7 и напряжении питания 5В. Сигналы с выхода испытуемого пленочного датчика были усилены и согласованы согласующим усилителем заряда при напряжении поляризации датчика 100В. Выходной сигнал в обоих случаях контролировался вольтметром и осциллографом. Характеристики сильфоного пульсатора давления исследовались в диапазоне частот от 30 до 300 Гц. С изменением тока подмагничивания вибратора от 0,1 до 2,0В давление в рабочей камере изменялось от 8 Па (112 дБ) до 200 Па (140 дБ). При давлении в рабочей камере 200 Па, коэффициенте усиления измерительного канала 2000 было зарегистрировано выходное напряжение 100 мВ.When prototyping the experimental model of the device, we used a reference semiconductor sensor with a conversion coefficient of 0.7 mV / Pa, with an equipment gain of 4ANCH-22666.7 and a supply voltage of 5V. The signals from the output of the tested film sensor were amplified and matched by a matching charge amplifier at a sensor polarization voltage of 100V. The output signal in both cases was controlled by a voltmeter and an oscilloscope. The characteristics of the bellows pressure pulsator were investigated in the frequency range from 30 to 300 Hz. With a change in the bias current of the vibrator from 0.1 to 2.0 V, the pressure in the working chamber changed from 8 Pa (112 dB) to 200 Pa (140 dB). At a pressure in the working chamber of 200 Pa, a gain of the measuring channel 2000, an output voltage of 100 mV was recorded.

Таким образом, решения поставленной задачи достигают путем использования известных вибраторов отечественного и зарубежного производства. Расходы снижаются за счет того, что на этом вибраторе кроме калибровки датчиков пульсаций давления также калибруют акселометры, проверяют виброчувствительность, прочность датчиков и других изделий электронной техники.Thus, solutions to the problem are achieved by using well-known vibrators of domestic and foreign production. Costs are reduced due to the fact that in addition to calibrating pressure pulsation sensors, this vibrator also calibrates accelerometers, checks vibration sensitivity, durability of sensors and other products of electronic equipment.

Claims (1)

Пульсатор быстропеременного давления, содержащий сильфон, эталонный и калибруемый датчики давления, расположенные внутри рабочей камеры пульсаций давления сильфона, вход эталонного датчика через аппаратуру низкой частоты соединен с вольтметром и осциллографом, при этом выход калибруемого датчика через согласующий усилитель заряда и нормирующий усилитель тоже соединен с вольтметром и осциллографом, отличающийся тем, что в устройство введены вибростенд, содержащий стол, блок управления, состоящий из генератора синусоидальных колебаний, схемы подмагничивания, усилителя мощности, а также соединительные элементы в виде шпильки, гайки, основание из дюралюминия, кольцо, скоба, съемный держатель, стакан, резиновое кольцо, два крепежа, причем в блоке управления генератор синусоидальных колебаний, схема подмагничивания, и усилитель мощности соединены между собой, а рабочий стол вибростенда и основание шпилькой и гайкой соединены между собой и с сильфоном, конец сильфона скреплен с кольцом, кольцо скреплено двумя винтами со скобой, причем скоба четырьмя винтами скреплена с вибростендом, внутри рабочей камеры расположен съемный стакан и кольцо скреплено со скобой двумя винтами, пазы съемного держателя находятся между верхней поверхностью скобы и двумя крепежами из стали, крепежи жестко закреплены на поверхности скобы, причем съемный стакан расположен внутри рабочего объема сильфона, между стаканом и кольцом из дюралюминия расположено резиновое кольцо. A rapidly varying pressure pulsator containing a bellows, a reference and calibrated pressure sensors located inside the working chamber of the bellows pressure pulsations, the input of the reference sensor through a low-frequency apparatus is connected to a voltmeter and an oscilloscope, while the output of the calibrated sensor through a matching charge amplifier and a normalizing amplifier is also connected to a voltmeter and an oscilloscope, characterized in that a vibrostand comprising a table is inserted into the device, a control unit consisting of a sinusoidal oscillation generator magnetization circuits, power amplifier, as well as connecting elements in the form of studs, nuts, duralumin base, ring, bracket, removable holder, glass, rubber ring, two fasteners, and in the control unit a sinusoidal oscillation generator, magnetization circuit, and amplifier the capacities are interconnected, and the work table of the vibrating stand and the base with a pin and nut are interconnected with the bellows, the end of the bellows is fastened to the ring, the ring is fastened with two screws and a bracket, and the bracket is fastened with four screws by the stand, inside the working chamber there is a removable cup and the ring is fastened with a bracket with two screws, the grooves of the removable holder are between the upper surface of the bracket and two fasteners made of steel, the fasteners are rigidly fixed on the surface of the bracket, and the removable cup is located inside the working volume of the bellows, between the glass and the ring made of duralumin rubber ring is located.
RU2011125386/28A 2011-06-22 2011-06-22 Pulsator of quick-changing pressure RU2467297C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125386/28A RU2467297C1 (en) 2011-06-22 2011-06-22 Pulsator of quick-changing pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125386/28A RU2467297C1 (en) 2011-06-22 2011-06-22 Pulsator of quick-changing pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2467297C1 true RU2467297C1 (en) 2012-11-20

Family

ID=47323313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011125386/28A RU2467297C1 (en) 2011-06-22 2011-06-22 Pulsator of quick-changing pressure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2467297C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2686392C1 (en) * 2018-08-09 2019-04-25 Акционерное общество "Промышленная группа "Метран" Device for setting pulsed pressure
CN115342965A (en) * 2022-09-21 2022-11-15 内蒙古工业大学 Capacitance type gas pressure sensor structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU139931A1 (en) * 1960-07-01 1960-11-30 Ю.Н. Каширин Hydrodynamic single-chamber pulsator
SU1413461A2 (en) * 1985-12-27 1988-07-30 Предприятие П/Я В-8685 Gas pulser for dynamic calibration of pressure transducers
RU2075928C1 (en) * 1995-04-04 1997-03-27 Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрофикации сельского хозяйства Electromagnetic pulsator for milking unit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU139931A1 (en) * 1960-07-01 1960-11-30 Ю.Н. Каширин Hydrodynamic single-chamber pulsator
SU1413461A2 (en) * 1985-12-27 1988-07-30 Предприятие П/Я В-8685 Gas pulser for dynamic calibration of pressure transducers
RU2075928C1 (en) * 1995-04-04 1997-03-27 Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрофикации сельского хозяйства Electromagnetic pulsator for milking unit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Казарян А.А. Пленочные датчики давления. - М.: Бумажная галерея, 2006, с.245-246. *
Федяков Е.М., Колтаков В.К., Богдатьев Е.Е. Измерение переменных давлений. - М:. Издательство «Стандартов», с.47-48, рис.27. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2686392C1 (en) * 2018-08-09 2019-04-25 Акционерное общество "Промышленная группа "Метран" Device for setting pulsed pressure
CN115342965A (en) * 2022-09-21 2022-11-15 内蒙古工业大学 Capacitance type gas pressure sensor structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106507262B (en) Loudspeaker diaphragm tester with controlled excitation source
US6412354B1 (en) Vibrational forced mode fluid property monitor and method
CN102239396B (en) Method and apparatus for pressure measurement using fill tube
CN100439929C (en) Transverse piezoelectric strain constant measuring method by piezoelectric material quasistatic method and system thereof
US3830091A (en) Accelerometer comparator
CN102538944B (en) Infrasound generating device based on displacement feedback type vibration table
CN101441125B (en) Tiny pulsation pressure generator
RU2013114468A (en) MEASURING SYSTEM FOR MEASURING DENSITY AND / OR RATE OF MASS CONSUMPTION, AND / OR VISCOSITY OF THE FLUID IN THE PIPELINE OF A FLUID MEDIA AND APPLICATION OF THE MEASURING SYSTEM
US4098133A (en) Vibrating diaphragm fluid pressure sensor device
CN109916504B (en) Amplitude and frequency adjustable high-sound-pressure microphone calibrator with traceability
Lin et al. Characterization of piezoelectric ceramic transducer for accurate speed-of-sound measurement
Pham et al. Design, modeling, and experiment of a piezoelectric pressure sensor based on a thickness-shear-mode crystal resonator
RU2467297C1 (en) Pulsator of quick-changing pressure
Liu et al. Nonlinear model and system identification of a capacitive dual-backplate MEMS microphone
US3659255A (en) Hydrophone calibrator
CN206433180U (en) A kind of diaphragm of loudspeaker tester with controlled excitation source
Ponceau et al. Low-noise broadband microbarometers
US7081745B2 (en) Paramagnetic oxygen sensing apparatus and method
CN203466956U (en) Amplitude and phase variable double-resonance sound wave generator
Kutin et al. Characteristics of a dynamic pressure generator based on loudspeakers
US9140619B2 (en) Piezoelectric vacuum gauge and measuring method thereof
JP2006329718A (en) Device and method for measuring membrane stiffness
CN110308061A (en) The measurement method and system of elasticity modulus of materials and density based on three-dimensional structure
US7380459B1 (en) Absolute pressure sensor
Lally et al. Dynamic pressure calibration