SU1081450A1

SU1081450A1 - Device for dynamic graduation of pressure pickups

Info

Publication number: SU1081450A1
Application number: SU833554762A
Authority: SU
Inventors: Елена Владимировна Алимова; Анатолий Петрович Будылин; Евгений Константинович Мотылев
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4956
Priority date: 1983-02-17
Filing date: 1983-02-17
Publication date: 1984-03-23

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ , содержащее основание, два привода с регулируемым числом оборотов, каждь из которых св зан с валом с насаженными на нем п1. DEVICE FOR DYNAMIC CALIBRATION OF PRESSURE SENSORS, containing a base, two actuators with an adjustable number of revolutions, each of which is connected to the shaft with fits on it

Description

Изобретение относитс к приборост хэению , в частности, к устройствам дл градуировки датчиков давлени .The invention relates to instrumentation, in particular, to devices for calibrating pressure sensors.

Известны устройства дл градуировки датчиков давлени , содержащие резонансную трубу, внутри которой возбуждаютс колебани давлени Cl}.Devices for calibrating pressure sensors are known, which contain a resonant tube within which pressure oscillations Cl are excited.

Однако процесс градуировки на данном устройстве достаточно сложный и. трудоемкий.However, the process of calibration on this device is quite complicated and. labour intensive.

Наиболее близким к изобретению по-технической сущности и достигаемому эффекту вл етс устройство дл динамической градуировки датчиков давлени , содержащее привод с регулируемы числом оборотов, св занный с валом с насгокенни-ш на нем профилированными кулачками, сопр женными с подвижным центром упругого сильфрна, и рабочую камеру с горловинами дл подсоединени датчиков, соединенную с источником статического давлени С2.The closest to the invention of the technical essence and the achieved effect is a device for dynamic calibration of pressure sensors, containing a drive with adjustable speed, associated with a shaft with wetted-on it with profiled cams, coupled with a moving center of an elastic sylphane, and a chamber with necks for connecting sensors connected to a source of static pressure C2.

Недостатками известного устройства вл ютс больша сложность регули ровани амплитуды давлени , поскольку дл этого необходимо разбирать корпус стенда и замен ть либо кулачок , либо сильфон, а также наличие высокого давлени внутри стенда. Работы по сн тию и подаче давлени осо бенйГ) опасйы и требуют поэтому большой внимательности.The disadvantages of the known device are the great difficulty of controlling the pressure amplitude, since for this it is necessary to disassemble the stand body and replace either the cam or the bellows, as well as the presence of high pressure inside the stand. Work on the removal and supply of pressure is especially dangerous and therefore requires great care.

Наличие жидкости внутри корпуса приводит к необходимости ее вакуумировани (удалению растворенных газо после замены кулачков, так как прису ствие газовых пузырьков вносит сильную погрешность в работу стенда.The presence of fluid inside the case necessitates its evacuation (removal of dissolved gas after replacing the cams, since the presence of gas bubbles introduces a strong error in the operation of the stand.

Кроме того, наличие сальников (дл ввода вала ) и утечки через них .приводит к необходимости, введени в состав стенда компенсатора утечки, что усложн ет конструкцию и эксплуатацию стенда.In addition, the presence of seals (for insertion of the shaft) and leakage through them leads to the necessity of introducing a leakage compensator into the stand, which complicates the design and operation of the stand.

Расположение внутри вала корпуса стенда вала с профилированными кулачками приводит к увеличению диаметра корпуса, а значит, и к увеличению толщины стенок корпуса, -при прочих равных услови х. Наличие сальников и трени в них приводит к использованию приводов большой мощности. Все это значительно увеличивает массогабаритные характеристики стенда и этим затрудн ет его транспортировку дл использовани в полевых уелоВИЯХ .The location inside the shaft of the body of the stand of the shaft with the profiled cams leads to an increase in the diameter of the housing, and hence to an increase in the thickness of the walls of the housing, other conditions being equal. The presence of glands and friction in them leads to the use of high-power drives. All this greatly increases the weight and size characteristics of the stand and this makes it difficult to transport it for use in the field.

Цель изобретени - ускорение и упрощение процесса градуировки.The purpose of the invention is to accelerate and simplify the calibration process.

Поставленна цель достигаетс тем что в устройсггво дл дингилической градуировки датчиков давлени , содер жащее основание, два привода с регулируемым числом оборотов, каждый из которых св зан с валом с насаженньлю на нем профилированными кулачками,. This goal is achieved by the fact that in a device for dingly calibration of pressure sensors, containing a base, two actuators with an adjustable number of revolutions, each of which is associated with a shaft with an implant on it by shaped cams.

сопр женными с подвижньм центром упругого сильфона, и рабочую камеру с горловинами дл подсоединени датЧ1/ков , соединенную с источником статического давлени , введены дополнительный сильфон, подсильфонна по-, лость которого сообщена с полостью рабочей камеры, а нгщсильфонна полость - с полостью упругого сильфона заполненного жидкостью, и вертикально расположенный цилиндр с введенным внутрь него сменным стержнем, закрепленный на основании устройства, при этом полость цилиндра заполнена -жидкостью и соединена с надсильфонной полостью дополнительного сильфона .mated with a movable center of the elastic bellows, and a working chamber with necks for connecting sensors1, connected to a source of static pressure, an additional bellows is introduced, the bellows field is communicated with the cavity of the working chamber, and the silicone bellow cavity is filled with an elastic bellows filled fluid, and a vertically located cylinder with an interchangeable rod inserted inside it, mounted on the base of the device, while the cylinder cavity is filled with liquid and connected to a suprapilon floor awn additional bellows.

В устройство введен также второй дополнительный сильфон, подсильфонна полость которого сообщена с полостью рабочей камеры, а надсильфонна полость - с полостью упругого . В состав устройства введены два набора упругих сильфонов.A second additional bellows is also introduced into the device, the sub-bellow cavity of which is in communication with the cavity of the working chamber, and the over-bellows cavity is connected to the elastic cavity. The structure of the device introduced two sets of elastic bellows.

На чертеже схематически изображено устройство динамического давлени The drawing shows schematically a dynamic pressure device.

Устройство содержит гидравлический пресс 1 соединенный с рабочей камеро .й 2 и манометром 3. Рабоча камера 2 имеет несколько горловин 4, куда устанавливаютс испытываемые датчики 5. Упругий элемент 6 раздел ет вторую камеру 7 и рабочую камеру 2. Втора камера 7 гидравлически соедине ра с расположенными на основании стенда дополнительным сильфоном 8 и полым цилиндром 9. Полый цилиндр9 расположен на основании стенда вертикально и имеет верхний открытый в атмосферу конец. При необходимости поперечное сечение цилинд 1а 9 измен етс путем размещени в нем стержней 10 различного диаметра. Силь-фон 8 взаимодействует с кулачком 11, расположенньм на выходном валу 12 привода 13. Все камеры заполнены масл нистой жидкостью с малым содержанием воды, например, полисилоксановой жидкостью или трансформаторным маслом. Выбор масла в качестве рабочей жидкости объ сн етс тем, в камеру 2 жидкость заливаетс отвакуумированной , а при вакуумировании жидкости, содержащей воду в достаточном количестве, вода переходит в газообразное состо ние. Образующиес при этом пузырьки газа внос т искажение при работе стенда и поэтому нежелательны. Следует также отметить что жидкость заполн ет полый цилиндр 9 частично и имеет свободную поверхность, сообщёшцуюс с атмосферой , поскольку верхний конец полого цилиндра 9/Открыт а .The device contains a hydraulic press 1 connected to the working chamber 2 and the pressure gauge 3. The working chamber 2 has several necks 4 where the tested sensors 5 are installed. The elastic element 6 separates the second chamber 7 and the working chamber 2. The second chamber 7 is hydraulically connected located on the base of the stand with an additional bellows 8 and a hollow cylinder 9. The hollow cylinder 9 is located on the base of the stand vertically and has an upper end open to the atmosphere. If necessary, the cross section of cylinder 1a 9 is modified by placing in it rods 10 of different diameters. The strong background 8 interacts with the cam 11 located on the output shaft 12 of the drive 13. All chambers are filled with an oily liquid with a low water content, for example, polysiloxane liquid or transformer oil. The choice of oil as a working fluid is due to the fact that the liquid is poured into the chamber 2 from the evacuated one, and when the liquid containing enough water is evacuated, the water becomes gaseous. The gas bubbles generated in this process distort the operation of the stand and are therefore undesirable. It should also be noted that the liquid fills the hollow cylinder 9 partially and has a free surface that communicates with the atmosphere, since the upper end of the hollow cylinder 9 / Open a.

Упругий элемент 6 также представл ет собой сильфон (подпружиненный ) и его характеристики значительно отличаютс от характеристик дополнительного сильфона 8, Это отличив объ сн етс тем, что упругий элемент б раздел ет камеры с большим и малым статическим давлением, тогда как разница давлений, воздействующа на сильфон 8, незначительна.The elastic element 6 is also a bellows (spring-loaded) and its characteristics are significantly different from the characteristics of the additional bellows 8. This is distinguished by the fact that the elastic element separates the chambers with high and low static pressure, while the pressure difference affecting bellows 8, insignificant.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Гидравлическим прессом 1 создаетс требуемое статическое давление в камере 2, которое контролируетс манометром 3. При подаче напр жени привод 13 начинает вращатьс и пере,дает вращение профилированному кулачку 11, закрепленному на выходном валу 12, Редуктор, вход щий в состав привода, позвол ет в широких пределах измен ть частоту вращени кулачков путем изменени скорости вращени вала 12. Кулачок 11 взаимодействует с сильфоном 8. Изменение объема сильфона 8 вызывает изменение высоты столба жидкости в цилиндре. 9, что приводит к изменению давлени на упругий элемент 6 со стороны второй камеры 7. Через упругий элемент 6 динамическое давление передаетс в рабочую камеру 2 и воспринимаетс датчиком 5 давлени , герметически размещенным в горловингис 4. Hydraulic press 1 creates the required static pressure in chamber 2, which is controlled by a pressure gauge 3. When voltage is applied, drive 13 starts to rotate and the rotation causes rotation to be shaped cam 11 attached to the output shaft 12, the gearbox, which is part of the drive, allows widely varying the cam rotation frequency by varying the rotational speed of the shaft 12. The cam 11 interacts with the bellows 8. The change in the volume of the bellows 8 causes a change in the height of the liquid column in the cylinder. 9, which leads to a change in pressure on the elastic element 6 from the side of the second chamber 7. Through the elastic element 6, the dynamic pressure is transmitted to the working chamber 2 and sensed by the pressure sensor 5, hermetically placed in gorlovingis 4.

Необходимо отметить, что упругий элемент 6 представл ет собой подпружиненный сильфон. Пруткина противодействует силе статического давлени , в результате чего упругий элемент находитс в равновесии. Поскольку пружина используетс на линейном участке своей характеристики, изменение давлени со стороны кгилеры 7 передаес в камеру 2 (так как только при этом сильфон будет находитьс все врем в равновесии сил ). Погрешность передачи динамического давлени незначительна .It should be noted that the elastic element 6 is a spring-loaded bellows. A rod is resisted by a static pressure force, with the result that the elastic element is in equilibrium. Since the spring is used in the linear region of its characteristic, the pressure change from the side of the killer 7 passes into chamber 2 (since only with this the bellows will be in equilibrium of forces all the time). The dynamic pressure transfer error is negligible.

Поскольку пульссщии давлени создаютс в камере с мал:зм избыточным давлением, усили , необходимьве дл создани пульсаций, весьма малы. Погследнее позвол ет уменьшить размеры приводов и создавать давлени малых аштлитуд с большой точностью. Кроме того, вследствие малых усилий, треОуемых дл создани динамического давлени , по вл етс возможность расширени значени амплитуд в область верхний значений. , Since the pressure pulses are created in the chamber with small: overpressure by overpressure, the forces needed to create pulsations are very small. The tracker reduces the size of the drives and creates pressures of small ashtuds with great accuracy. In addition, due to the small forces required to create a dynamic pressure, it is possible to expand the amplitudes to the upper values. ,

Таким образом, расшир етс диапазон создаваемого динамического дав лени . Разв зка камер 2 и 7 позвол ет увеличить величину статического давлени , вследствие чего устройст во можетлбыть использовано дл исследовани да1;чиков более широких классов.и, оперев ат ель но увеличиваетс область использовани стенда. Thus, the range of the generated dynamic pressure is expanded. Development of chambers 2 and 7 allows to increase the value of static pressure, as a result of which the device can be used to study dan; wider classes of chambers and, at a constant rate, increases the range of use of the stand.

В состав устройства может быть введен набор дополнительных сильфонов 8, что позвол ет генерировать различные амплитуды динамического давлени без замены кулачка 11( груба регулировка). A set of additional bellows 8 can be introduced into the device, which allows generating various amplitudes of dynamic pressure without replacing the cam 11 (coarse adjustment).

Амплитуда динамического давлени в устройстве регулируетс трем способами: взаимодействием кулачка 11 с сильфонами 8 различной площади/ заменой кулачка 11 (эти два способа аналогичны используемым в известном устройстве ), изменением поперечного сечени полости цилиндра 9 путем размещени в нем стержней 10 различных диаметров. При этом с1МШ1итудадинамического увеличиваетс , так как .при том же объеме жидкости, йытесн емой из сильфона В., уровень жидкости измен етс (по высоте) тем больше чем меньше поперечное сечение полости цилиндра 9, в которс расположен стеркень 10. Набор занумерованных стержней 10 позвол ет плавно регулировать амплитуду давлени и увеличивать ее до 5 раэ при неизменных кулачке 11 в сильфоне 8.The amplitude of the dynamic pressure in the device is controlled in three ways: the interaction of cam 11 with bellows 8 of different area / replacement of cam 11 (these two methods are similar to that used in the known device), changing the cross section of the cylinder cavity 9 by placing rods of 10 different diameters in it. At the same time, the S1MSH of the dynamic increases because, with the same volume of liquid extracted from the bellows B., the level of the liquid changes (in height) the greater the smaller the cross section of the cavity of the cylinder 9, which contains stub 10. The set of numbered rods 10 allows It does not need to smoothly adjust the pressure amplitude and increase it to 5 rae with the same cam 11 in the bellows 8.

Следует отметить, что третий способ регулировани амплитуды динамического давлени позвол ет регулиро вать амплитуду в процессе работы стенда (даже когда работает ; при- вод 13), а сама регулировка сводит простой операции - помещению в 11и;1индр 9 стержн 10 за номерсм Lt пр которсвл амплитуда увеличиваетс в к раз.It should be noted that the third method of adjusting the amplitude of the dynamic pressure allows adjusting the amplitude during the stand operation (even when it works; drive 13), and the adjustment itself reduces the simple operation — placing it in 11i; the amplitude is increased by k times.

Конструкций устройства выполнена таким образом, что вал редуктора 12 и кулачок 11 расположены в воздухе открыто, а не защищены корпусом, как в известном устройстве. Кроме того, вал 12 сделан съемньм, что по звол ет легко заменить кулачок 11. Кулачок 11 может скользить вдоль ва:ла 12 и закрепл тьс над любым сильфоном 8. При этом статическое давление с Датчиков 5 не снимаетс , в результате чего врем настройки стенда и врем работы на нем уменьшаютс , что упрощает эксплуатацию стенда и:/увеличивает эффективность его использовани .«The design of the device is designed in such a way that the shaft of the gearbox 12 and the cam 11 are open in the air, and not protected by the housing, as in the known device. In addition, the shaft 12 is detachable, which makes it easy to replace the cam 11. The cam 11 can slide along va: 12 and fix over any bellows 8. At the same time, the static pressure from the sensors 5 is not relieved, resulting in a stand setup time and working time on it is reduced, which simplifies the operation of the stand and: / increases the efficiency of its use. "

Наличие в составе устройства двУз ПЕМВОДОВ 13 позвол ет задавать различные скорости вращени кулачкам 11 , что позвол ет значительно разнообразить форлу динамического давлени (при проверке работоспособности датчиков ) без замены кулачков 11.Последнее также позвол ет упростить эксплутацию устройства.The presence of two PEMVODs 13 in the device allows you to set different rotational speeds to the cams 11, which allows you to significantly diversify the dynamic pressure formula (when testing the performance of the sensors) without changing the cams 11. The latter also allows you to simplify the operation of the device.

Дл визуальной проверки регулйробки амплитуды динамического давлени в сочетав устройства могут быть в едеS1081450For visual verification of the adjustment of the amplitude of the dynamic pressure in the combination of the device can be in S1081450

ны прозрачна измерительна трубка и ни жидкости. 11вмерительна трубка одним линейка, с ncwontbio которых осуществ- концом подключена к кёМёрГеТТадругой ее л етс иэмерецие размаха уровн движе-конец открыт в атмосферу.There is a transparent measuring tube and no liquid. A measuring tube with one ruler, with ncwontbio which is realized, the end is connected to the keGerTT another, and the momentum pattern of the level of the motion-end is open to the atmosphere.

Claims

(5 4) 1. DEVICE FOR DYNAMIC GRADING OF PRESSURE SENSORS, containing a base, two drives with an adjustable speed, each of which is connected to a shaft with profile cams mounted on it, coupled with a movable center of an elastic bellows, and a working chamber with necks for Connecting ^cable: neniya sensors connected to a source of static pressure on t l with I ich ayuschee in that, in order to simplify and expedite the process of calibration ,. an additional bellows are introduced into it: a sub-bellows cavity communicating with the cavity of the working chamber, and a super-bellows cavity with a cavity of an elastic bellows filled with liquid, and a vertically located cylinder with an interchangeable rod inserted inside it, fixed to the base of the device, while the cylinder cavity is filled fluid and connected to the suprasylphonic cavity of the additional bellows.

2. The device pop. 1, characterized in that, in order to expand technological capabilities by changing the shape of the impulse $ g sa, a second additional bellows is introduced into it; with a cavity of elastic bellows I on. S

108145Q to instrumentation

The invention relates to a structure, in particular, for calibrating pressure sensors.