RU71765U1

RU71765U1 - DEVICE FOR DYNAMIC TARIFFING OF PRESSURE SENSORS

Info

Publication number: RU71765U1
Application number: RU2007121186/22U
Authority: RU
Inventors: Станислав Семенович Куков; Александр Владимирович Гриценко; Дмитрий Дмитриевич Бакайкин
Priority date: 2007-06-05
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2008-03-20

Abstract

Полезная модель относится к контрольному и диагностическому оборудованию и может быть использована при динамической тарировке датчиков давления.The utility model relates to monitoring and diagnostic equipment and can be used for dynamic calibration of pressure sensors.

Устройство для динамической тарировки датчиков давления имеет корпус, внутри которого расположена рабочая камера, которая соединяется при помощи штуцера с тарируемым датчиком давления. В корпусе размещен плунжер. Рабочая камера посредством магистралей соединяется с гидроаккумулятором и резервуаром с рабочей жидкостью. В нижней части устройства размещен привод, включающий в себя возвратную пружину и толкатель, а также вал, который посредством профилированного кулачка, воздействует на плунжер. Плунжер выполнен герметичным. В верхней части плунжера имеются винтовой, вертикальный осевой и горизонтальный диаметральный каналы. В корпусе устройства выполнено отсечное отверстие для отвода жидкости из рабочей камеры. Гидроаккумулятор заряжен воздухом от компрессора, а заданный уровень начального давления поддерживается регулятором давления. Установлен резервуар для сбора отводимой рабочей жидкости. В магистралях, соединяющих рабочую камеру и гидроаккумулятор, отсечное отверстие и резервуар для отвода рабочей жидкости, установлены калиброванные жиклеры для создания перепада давления жидкости. В основании плунжера расположен поворотный механизм, представляющий собой поводок.The device for dynamic calibration of pressure sensors has a housing inside which a working chamber is located, which is connected by means of a fitting to a calibrated pressure sensor. A plunger is placed in the housing. The working chamber by means of highways is connected with a hydraulic accumulator and a reservoir with a working fluid. In the lower part of the device there is a drive that includes a return spring and a pusher, as well as a shaft, which, through a profiled cam, acts on the plunger. The plunger is sealed. In the upper part of the plunger there are helical, vertical axial and horizontal diametrical channels. A shut-off hole is made in the device case for draining liquid from the working chamber. The accumulator is charged with air from the compressor, and the set initial pressure level is maintained by the pressure regulator. A reservoir is installed to collect the discharged working fluid. In the lines connecting the working chamber and the accumulator, the shut-off hole and the reservoir for draining the working fluid, calibrated nozzles are installed to create a differential pressure of the fluid. At the base of the plunger is a rotary mechanism, which is a leash.

Description

Известны роторные пульсаторы - это устройства, в которых в качестве возбудителя колебаний используют ротор, периодически перекрывающий отверстие, соединяющее полости камер низкого и высокого давлений. Известны конструкции роторных пульсаторов с двухходовым (авт.св. №161551.- Бюл. изобрет., 1964, №12) и одноходовым перекрытием потока (авт. св. №188084.- Бюл. изобрет., 1966, №21).Rotary pulsators are known - these are devices in which a rotor is used as an exciter of oscillations, periodically blocking the hole connecting the cavities of the low and high pressure chambers. Known designs of rotor pulsators with two-way (ed. St. No. 161551.- Bull. Invention., 1964, No. 12) and one-way flow shutdown (ed. St. No. 188084.- Bull. Invention., 1966, No. 21).

Недостатком роторных пульсаторов является ограниченный диапазон частот статических давлений, большая неравномерность амплитудно-частотных характеристик, сложность изготовления, большие габаритные размеры и масса.The disadvantage of rotary pulsators is the limited frequency range of static pressures, large non-uniformity of amplitude-frequency characteristics, manufacturing complexity, large overall dimensions and weight.

Известны поршневые пульсаторы - это устройства, основным элементом которых является поршневая пара, передающая энергию рабочей среде в виде колебаний.Known piston pulsators are devices whose main element is a piston pair that transfers energy to the working medium in the form of vibrations.

Известен поршневой пульсатор (авт. св. №269534.- Бюл. изобрет., 1970, №15) с электромагнитным приводом.Known piston pulsator (ed. St. No. 269534.- Bull. Invention., 1970, No. 15) with an electromagnetic drive.

Его недостатком является строго фиксированная частота воспроизводимых импульсных давлений, сложность в изготовлении, большая масса.Its disadvantage is the strictly fixed frequency of the reproduced impulse pressures, the difficulty in manufacturing, and the large mass.

Известен поршневой гидропульсатор с кулачковым приводом (Федяков Е.М., Колтаков В.К., Богдатьев Е.Е. Измерение переменных давлений. - М.: Изд-во стандартов, 1982.).Known piston hydropulsator with a cam drive (Fedyakov EM, Koltakov VK, Bogdatiev EE Measurement of variable pressures. - M .: Publishing house of standards, 1982.).

Недостатком является большая неравномерность амплитудно-частотных характеристик, большая масса и габаритные размеры, сложность изготовления.The disadvantage is the large non-uniformity of the amplitude-frequency characteristics, the large mass and overall dimensions, the complexity of manufacturing.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является поршневой гидропульсатор с кулачковым приводом (авт. св. №381937 кл. G01L 27/00), который включает в себя: корпус с рабочей камерой с неуплотненным плунжером, гидроаккумулятор давления с изменяемой жесткостью стенок, снабженный подвижной обоймой, резервуар, содержащий запас рабочей жидкости для компенсации протечек, соединительные магистрали, штуцер для подсоединения испытываемого датчика давления, привод, содержащий кулачковый вал, толкатель и пружину.The closest in technical essence to the claimed technical solution is a piston hydro-pulsator with a cam drive (ed. St. No. 381937 class G01L 27/00), which includes: a housing with a working chamber with an unsealed plunger, a pressure accumulator with variable wall stiffness, equipped with a movable cage, a reservoir containing a supply of working fluid for compensating for leaks, connecting lines, a fitting for connecting the test pressure transducer, an actuator comprising a cam shaft, a pusher and a spring.

Недостатком является большая неравномерность амплитудно-частотных характеристик, сложность обеспечения стабильности формы пульсаций.The disadvantage is the large unevenness of the amplitude-frequency characteristics, the complexity of ensuring the stability of the shape of the pulsations.

Целью предложенного устройства является снижение неравномерности амплитудно-частотных характеристик пульсирующего давления, обеспечение простоты эксплуатационной регулировки амплитуды давления, повышение точности тарировки датчиков давления.The purpose of the proposed device is to reduce the unevenness of the amplitude-frequency characteristics of the pulsating pressure, to ensure ease of operational adjustment of the pressure amplitude, to increase the accuracy of calibration of pressure sensors.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем корпус с рабочей камерой, которая соединяется при помощи штуцера с тарируемым датчиком давления, размещен плунжер; рабочая камера посредством магистралей соединяется с гидроаккумулятором и резервуаром с рабочей жидкостью, в нижней части устройства размещен привод, включающий в себя возвратную пружину и толкатель, а также вал, который посредством профилированного кулачка, воздействует на плунжер;This goal is achieved by the fact that in the device, comprising a housing with a working chamber, which is connected by means of a fitting with a calibrated pressure sensor, a plunger is placed; the working chamber by means of highways is connected to the hydraulic accumulator and the reservoir with the working fluid, in the lower part of the device there is a drive that includes a return spring and a pusher, as well as a shaft that acts on the plunger by means of a profiled cam;

В отличие от прототипа плунжер выполнен герметичным; в верхней части плунжера имеются винтовой, вертикальный осевой и горизонтальный диаметральный каналы; в корпусе устройства выполнено отсечное отверстие для отвода жидкости из рабочей камеры; гидроаккумулятор заряжен воздухом от компрессора, а заданный уровень начального давления Unlike the prototype, the plunger is sealed; in the upper part of the plunger there are helical, vertical axial and horizontal diametrical channels; a shut-off hole is made in the device case for draining liquid from the working chamber; the accumulator is charged with air from the compressor, and the set initial pressure level

поддерживается регулятором давления; установлен резервуар для сбора отводимой рабочей жидкости; в магистралях, соединяющих рабочую камеру и гидроаккумулятор, отсечное отверстие и резервуар для отвода рабочей жидкости, установлены калиброванные жиклеры для создания перепада давления жидкости; в основании плунжера расположен поворотный механизм, представляющий собой поводок.supported by pressure regulator; a reservoir is installed to collect the discharged working fluid; in the lines connecting the working chamber and the accumulator, the shut-off hole and the reservoir for draining the working fluid, calibrated nozzles are installed to create a differential pressure of the fluid; at the base of the plunger is a rotary mechanism, which is a leash.

По имеющимся у авторов сведениям, новая совокупность признаков в устройстве для динамической тарировки датчиков давления, позволяющая снизить неравномерность амплитудно-частотных характеристик пульсирующего давления, обеспечить простоту эксплуатационной регулировки амплитуды давления, повысить точность тарировки датчиков давления, не известна из уровня техники, что доказывает соответствие технического решения критерию «новизна».According to the information available to the authors, a new set of features in the device for dynamic calibration of pressure sensors, which allows to reduce the unevenness of the amplitude-frequency characteristics of the pulsating pressure, to provide ease of operational adjustment of the pressure amplitude, to increase the accuracy of calibration of pressure sensors, is not known from the prior art, which proves the technical solutions to the criterion of "novelty."

Устройство (рис.1) для динамической тарировки датчиков давления состоит из корпуса 19 с отсечным отверстием 14 и рабочей камеры 2, в которой установлен штуцер с тарируемым датчиком давления 9; в рабочей камере 2 размещен герметичный плунжер 3, в верхней части которого (рис.2) выполнены винтовой 16, вертикальный осевой 17 и горизонтальный диаметральный 18 каналы; рабочая камера соединена посредством магистрали 15, внутри которой установлен калиброванный жиклер 10, с гидроаккумулятором 11; гидроаккумулятор 11 заряжен компрессором, а постоянное давление в нем поддерживается регулятором давления 12; рабочая камера соединена посредством отсечного отверстия 14 и магистрали 13, внутри которой, установлен калиброванный жиклер 8, с резервуаром 7 для сбора отводимой жидкости; в основании плунжера 3 выполнен поводок 6, позволяющий менять момент времени отсечки подачи рабочей жидкости; в нижней части устройства размещен привод, включающий в себя возвратную пружину 5 и толкатель 4, а также вал, который посредством профилированного кулачка 1, воздействует на плунжер 3.The device (Fig. 1) for dynamic calibration of pressure sensors consists of a housing 19 with a shut-off hole 14 and a working chamber 2, in which a fitting with a calibrated pressure sensor 9 is installed; in the working chamber 2 there is a sealed plunger 3, in the upper part of which (Fig. 2) there are screw 16, vertical axial 17 and horizontal diametral 18 channels; the working chamber is connected via a line 15, inside of which a calibrated nozzle 10 is installed, with a hydraulic accumulator 11; the accumulator 11 is charged by the compressor, and a constant pressure therein is maintained by the pressure regulator 12; the working chamber is connected by means of a shut-off hole 14 and a line 13, inside of which, a calibrated nozzle 8 is installed, with a reservoir 7 for collecting the discharge fluid; at the base of the plunger 3, a lead 6 is made, which allows changing the instant of cutoff of the supply of working fluid; in the lower part of the device there is a drive including a return spring 5 and a pusher 4, as well as a shaft, which, through a profiled cam 1, acts on the plunger 3.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Компрессором заряжают гидроаккумулятор 11 (рис.1) до давления 2 кгс/см², которое поддерживается постоянным при помощи регулятора давления 12, при этом рабочая жидкость перетекает через магистраль 15 и калиброванный жиклер 10, расположенный в ней, в рабочую камеру 2 корпуса 19. В рабочей камере давление жидкости выравнивается с давлением жидкости в гидроаккумуляторе 11 и воздействует величиной статического давления на тарируемый датчик 9. Величину статического давления измеряют осциллографом MIC-400. После чего приводится во вращательное движение вал, который профилированным кулачком 1 воздействует на толкатель 4, который катится по поверхности кулачка и перемещает вверх плунжер 3 с пружиной 5. Когда кулачок 1 выйдет из-под толкателя 4, плунжер 3 под действием сжатой пружины 5 опустится и займет первоначальное положение. При движении плунжера 3 вниз рабочая жидкость поступает из гидроаккумулятора 11 через магистраль 15 и калиброванный жиклер 10 и заполняет рабочую камеру 2. При движении плунжера 3 вверх рабочая жидкость сжимается в рабочей камере 2, а на калиброванном жиклере 10 возникает перепад давлений, зависящий от скорости движения плунжера 3. В рабочей камере 2 возникает импульс давления, который воздействует на тарируемый датчик 9, при этом осциллографом MIC-400 измеряют амплитуду пульсации давления. При дальнейшем движении плунжера вверх винтовой канал 16 (рис.2) соединится с отсечным отверстием 14. Вследствие большого давления в рабочей камере 2 рабочая жидкость через вертикальный осевой 17 (рис.2), горизонтальный диаметральный 18 и винтовой 16 каналы плунжера 3 перетекает через отсечное отверстие 14 в магистраль 13, где установлен калиброванный жиклер 8, который определяет продолжительность времени отсечки рабочей жидкости (рис.1). В результате давление в рабочей камере понизится до величины, определяемой сопротивлением калиброванного жиклера 8. Амплитуда пульсаций давления задается в устройстве путем поворота поводка 6 вместе с плунжером 3 относительно корпуса 19, в The hydraulic accumulator 11 is charged with a compressor (Fig. 1) to a pressure of 2 kgf / cm ² , which is maintained constant by means of a pressure regulator 12, while the working fluid flows through line 15 and the calibrated nozzle 10 located in it into the working chamber 2 of the housing 19. In the working chamber, the liquid pressure is equalized with the liquid pressure in the accumulator 11 and acts on the calibrated sensor 9 by the value of the static pressure. The value of the static pressure is measured by the MIC-400 oscilloscope. After that, a shaft is driven into rotation, which, with a shaped cam 1, acts on the plunger 4, which rolls on the cam surface and moves up the plunger 3 with spring 5. When the cam 1 comes out from under the plunger 4, the plunger 3 will lower by the action of the compressed spring 5 and will take its original position. When the plunger 3 moves downward, the working fluid enters from the accumulator 11 through the line 15 and the calibrated nozzle 10 and fills the working chamber 2. When the plunger 3 moves upward, the working fluid is compressed in the working chamber 2, and a pressure drop arises on the calibrated nozzle 10, depending on the speed of movement plunger 3. In the working chamber 2 there is a pressure pulse that acts on the calibrated sensor 9, while the amplitude of the pressure pulsation is measured with a MIC-400 oscilloscope. With further movement of the plunger upward, the screw channel 16 (Fig. 2) will connect to the shut-off hole 14. Due to the high pressure in the working chamber 2, the working fluid through the vertical axial 17 (Fig. 2), the horizontal diametral 18 and the screw 16 channels of the plunger 3 flows through the shut-off hole 14 in line 13, where a calibrated nozzle 8 is installed, which determines the length of time for cutting off the working fluid (Fig. 1). As a result, the pressure in the working chamber decreases to a value determined by the resistance of the calibrated nozzle 8. The amplitude of the pressure pulsations is set in the device by rotating the lead 6 together with the plunger 3 relative to the housing 19,

результате изменяется положение винтового канала 16 относительно отсечного отверстия 14, меняется момент времени отсечки рабочей жидкости. Дальнейший цикл работы устройства повторяется.As a result, the position of the screw channel 16 relative to the shut-off hole 14 changes, the time instant for the cut-off of the working fluid changes. A further cycle of the device is repeated.

Предлагаемое устройство позволяет производить тарировку датчиков давления при воздействии на датчик пульсаций давления от 1 до 50% номинальной величины статического давления, обеспечить простую эксплуатационную регулировку величины амплитуды давления, снизить неравномерность амплитудно-частотных характеристик пульсирующего давления до 3%, а также повысить точность тарировки датчиков давления.The proposed device allows calibration of pressure sensors when exposed to pressure pulsations from 1 to 50% of the nominal value of static pressure, to provide simple operational adjustment of the pressure amplitude, to reduce the unevenness of the amplitude-frequency characteristics of the pulsating pressure by 3%, and to increase the accuracy of calibration of pressure sensors .

Использование предлагаемого устройства позволяет определить метрологические характеристики датчиков давления при их подготовке к измерениям давлений.Using the proposed device allows to determine the metrological characteristics of pressure sensors in their preparation for pressure measurements.

Claims

A device for dynamic calibration of pressure sensors comprising a housing, inside which a working chamber is located, which is connected by means of a fitting to a calibrated pressure sensor, a plunger is placed in the housing, the working chamber is connected via hydraulic lines to a hydraulic accumulator and a reservoir with working fluid, a drive is located at the bottom of the device, including a return spring and a pusher, as well as a shaft that, by means of a profiled cam, acts on the plunger, characterized in that the plunger is made It is sealed, in the upper part of the plunger there are helical, vertical axial and horizontal diametrical channels, a shut-off hole is made in the device body for draining fluid from the working chamber, the accumulator is charged with air from the compressor, and a predetermined initial pressure level is maintained by a pressure regulator, a reservoir for collecting the outlet is installed the working fluid in the lines connecting the working chamber and the accumulator, the shut-off hole and the reservoir for draining the working fluid are installed calibrated nozzles to create a differential pressure of fluid, at the base of the plunger is a rotary mechanism, which is a leash.