SU1144014A1 - Устройство дл динамической градуировки преобразователей давлени - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИ;ЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДАВЛЕНИЯJ,содержащее рабочую камеру с профилированным соплом и гнездами дл  образцового и градуируемого преобразователей , снабженную подвод щим трубопроводом, турбину с лопатками, раб ча  часть которых расположена напротив сопла, oтли aющeeс   тем, что, с цель-о расширени  диапазона воспроизводимых пульсаций давлени , турбина снабжена регулируемым тормозом, а лопатки турбины выполнены с плоскопараллельными стенками. 2, Устройство по П.1, отличающеес  тем, что регулируемый тормоз турбины вьтолнен в виде дополнительного сопла, установленног го с другой стороны турбины и соединенного через вентиль с подвод щим трубопроводом. (Л с:

Description

4

м

Lfiib

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  динамической градуировки преобразователей давлени  и скоростного напора в лабораторных стендовых , промышленных и полевьрс услови х Известен задатчик гармонических пульсаций давлени , вьтодненный в виде профилирован1ного сопла,, перекрываемого вращающимс  диском с прорез ми и резонансной трубой l . Недостатком задатчика  вл етс  его громоздкость, св занна  с необходимостью применени  силового тракта дл  питани  электропривода диска с отверсти ми, а также с наличием резонансной трубы. Это ограничивает эксплуатационные возможности задатчика . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  устройство дл  динамической градуировки преобра зователей давлени , содержащее рабочую камеру с профилированным соплом и посадочными местами дл  образцо вого и градуируемого преобразовате лей, а также турбину и диск с пр рез ми , закрепленные соосно на валу с возможностью вращени  напротив профилированного сопла L2J . Недостатком известного устройства  вл етс  узкий рабочий диапазон воспроизводимых пульсаций давлени  по частоте и амплитуде. Это объ сн етс  тем, что устройство содерлшт взаимосв занные каналы задани  частоты и амплитуды пульсаций давлени  Увеличение расхода воздуха приводит к одновременному увеличению как частоты пульсаций (частоты вращени  турбины), так и их амплитуды (пульсир пощего давлени  в рабочей камере) Пoэтo fy невозможно изменить частоту пульсаций давлени  без изменени  их уровн , и воспроизводимый диапазон частот и амплитуд пульсаций ограничиваетс  отдельными точками, лежащими лишь на кривой зависимости 4 uP(f), где UP - амплитуда, а f - частота пульсаций. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  динамической градуировки преобра:зователей давлени , содержащем рабочую камеру с профилированным соплом и гнездами дл  образцового и градуируемого преобразователей , снабженную подвод щим трубопроводом, турбину с лопатками, рабоча  часть которых расположена напротив сопла, турбина снабжена регулируемым тормозом, а лопатки турбины выполнены с плоскопараллельными стенками. Кроме того, регулируемый тормоз турбины выполнен в виде дополнительного сопла, установленного с другой стороны турбины и соединенного через вентиль с подвод щим трубопроводом . На фиг. 1 представлена бхема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - рабочие диапазоны воспроизводимых амплитуд и частот на известном и предлагаемом устройствах. Предлагаемое устройство содержит рабочую камеру 1 с профилированным соплом 2 и гнездами дл  образцового и градуируемого преобразователей (не показаны), турбину 3, насаженную на ось 4 вращени  с лопатками, имеющими плоскопараллельные стенки, т.е. межлопаточные каналы выполнены в виде прорезей. Оптимальным вариантом  вл етс  наклон оси профилированного сопла 2 под углом 45° к поверхности турбинного диска 3. При этом прорези 5 тУрбинного диска 3 наклонены к его поверхности под углом 45, угол между осью профилированного сопла 2 и осью наклонной прорези 5 составл ет 90. Устройство содержит также регулируемый тормоз турбинного диска 3, выполненньй в виде тормозного сопла 6, установленного, как и профилированное сопло 2, напротив прорезей турбинного диска 3, но с другой его стороны. Ось. тормозного сопла 6 параллельна оси профилированного сопла 2. Така  установка сопел 2 и 6 приводит к тому, что вращающие моменты, приводимые на турбинный диск 3 сжатым воздухом, проходимым через эти сопла, направлены в противоположные стороны. Профилированное и тормозное, сопла 2 и 6 снабжены вентил ми 7 и 8 соответственно. Дополнительно устройство содержит разгонное сопло 9, выполненное -у наподобие профилированного сопла 2, но сдвинутое по отношению к прорез м турбинного диска так, что когда напротив профилированного сопла 2 устанавливаетс  прорезь 5 диска.

3

напротив сопла 9 устанавливаетс  лопатка турбины, и наоборот.

Разгонное- сопло 9 снабжено вентилем 10. Профилированное, тормозное и разгонное сопла 2, 6 и 9 параллельно через вентили 7, 8 и 10 соединены с пневмоаккумул тором или с промьшшенной магистралью (не показаны ) . В последнем случае устройство снабжаетс  дополнительно влагоотделителем 11.

Дл  контрол  давлени  сжатого воздуха, поступаемого в устройство, имеетс  манометр 12, дл  контрол  частоты вращени  турбинного диска 3 лампочка 13 накаливани  и фотодиод 14.

Устройство работает следующим образом .

Открывают вентиль 7 и подают в рабочую камеру 1 от пневмоаккумул тора сжатый воздух.. Если в момент подачи последнего напротив профилированного сопла 2 установлена лопатка , то дополнительно открываетс  разгонное еопло 9 с помощью вентил  10.

Когда турбинный диск приходит в движение, разгонное, сопло 9 закрывают . Регулировкой вентил  7- измен ют входное давление в рабочей камере 1. Турбинный диск начинает вращатьс  с различной угловой скоростью . При этом в рабочей камере 1 возникают гармонич.еские упругие колебани  сжатого воздуха (пульсации давлени ), частота которых измен .етс  с помощью пары лампочек 13 и фотодиода 14, выход которого подключен к частотомеру (не показан), а амплитуда - с помощью образцового преобразовател .

До этого момента работа задатчика не отличаетс  от работы известного устройства, в котором взаимосв зь каналов задани  частоты и амплитуды пульсаций давлени  приводит к тому, что диапазон задаваемых задатчиком

40144

параметров не выходит за точки кривой 15 (фиг.2) на зависимости йР uP(f). Это неизбежно приводит к погрешност м динамической градуировки рабочих преобразователей давлени  из-за того, что градуировка проводитс  при различных уровн х входных пульсаций давлени  дР.

Дл  получени  на различных частр0 тах посто нных уровней пульсаций давлени  й, дР.2,...,йРп (фиг.2) при достижении частоты f , включают . с помощью вентил  8 тормозное сопло 6. При этом входное давление в камере 1 не измен етс j а частота вращени  турбинного диска 3 уменьшаетс , и устройство последовательно, по мере торможени  турбинного диска 3, воспроизводит пульсации давлени 

0 уменьшающейс  частоты, но посто нной амплитуды &РР, т.е. рабочие точки воспроизводимых задатчиком jiapaMeTров лежат уже на пр мой 16.

Аналогичным образом можно воспроизводить на различных частотах пульсации давлени  уровн  &Р, , Д Р„ , ... и т.д., т.е. рабочий диапазон воспроизводимых пульсаций давлени  будет расширен.

д Предлагаемое устройство работает в диапазоне частот 20-4000 Гц при услови х переменного давлени  2,55 кПа. При этом уровень входного посто нного давлени  не превьШ1ает 8 кПа, а коэффициент нелинейных искажений воспроизводимых гармонических пульсаций не превышает 20%. Дл  воспроизведени  аналогичного.частотного диапазона на известном уст- ройстве, прин том за базовый образец , требуетс  входное давление 56 кПа. При этом уровень воспроизводимых пульсаций дл  различных частот не посто нен. Кроме того,

- коэффициент нелинейных искажений воспроизводимых пульсаций в известном устройстве значительно вьш1е и достигает 82%.

16

т

12

&Pg &PI

Фиг. 2

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ_fсодержащее рабочую камеру с профилированным соплом и гнездами для образцового и градуируемого преобразователей, снабженную подводящим трубопроводом, турбину с лопатками, раб чая часть которых расположена напротив сопла, отливающеес я тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых пульсаций давления, турбина снабжена регулируемым тормозом, а лопатки турбины выполнены с плоскопараллельными стенками.

2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что регулируемый тормоз турбины выполнен в ваде дополнительного сопла, установленное го с другой стороны турбины и соединенного через вентиль с подводящим S трубопроводом.

Фиг?

TIWHl· T)S