SU1223069A1

SU1223069A1 - Method and device for dynamic calibration of pressure converters immediately on object

Info

Publication number: SU1223069A1
Application number: SU843803492A
Authority: SU
Inventors: Юрий Дмитриевич Евстигнеев; Галина Сергеевна Лисенкова; Генрих Антонович Макаревич
Original assignee: Предприятие П/Я М-5539
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1984-10-24
Publication date: 1986-04-07

Abstract

Изобретение относитс к приборостроению и позвол ет повысить надежность и уменьшить трудоемкость калибровки преобразователей. Нагружают преобразователи 2 давлени , расположенные в камере 4 на исследуемом объекте 1 и подключенные к измерительным каналам системы 3 измерений , калиброванным давлением, из- мен ющимс по закону меандра. Регулировкой усилени выходных сиг- ,8 (хг 7 налов с преобразователей добиваютс равенства их амплитуд и регистрируют эти сигналы. Электроразр дной ударной трубой с гибким газоходом нагружают поочередно преобраэовате- :ли давлением такой же амплитуды эа ударной волной. Регулирование давлени за ударной волной производ т изменением энергии, запасенной в бата- рее конденсаторов э ергоблетса ударной трубы. Дл каждого преобразовател давлени сравнивают амплитуда и формы зарегистрированных сигналов и определ ют «го коэффициент чувствительности и частотную характеристику . Камера 4 давлени выполнена с эластичными надувшл-ш стенками, опирающимис на арматуру5, и снабжена надувными упдотнительными манжетами 6 дл герметизации мест контакта объекта с камерой и штуцером 7 дл подсоединени контрольного манометра 8. Изменение объема камеры осуществл етс вибратором 1,1. 2с п. ф-лы, 2 ил. Фиг.1The invention relates to instrumentation engineering and allows increasing the reliability and reducing the laboriousness of calibrating converters. The pressure transducers 2 are located in the chamber 4 on the object under study 1 and connected to the measurement channels of the measurement system 3, calibrated by pressure, changing according to the meander law. By adjusting the amplification of the output signals, 8 (xg 7 with converters, their amplitudes are equal and these signals are recorded. An electric discharge shock tube with a flexible flue duct is alternately loaded with a pressure of the same amplitude by a shock wave. The pressure control behind the shock wave is produced by varying the energy stored in the battery of the shock tube capacitors. For each pressure transducer, the amplitude and shapes of the recorded signals are compared and the The pressure chamber 4 is made with elastic inflatable walls supported by the armature 5 and is equipped with inflatable pressure cuffs 6 for sealing the contact points of the object with the camera and fitting 7 for connecting the test pressure gauge 8. The volume change of the chamber is carried out by the vibrator 1, 1. 2C p. F-crystals, 2 Il. Fig.1

Description

Изобретение относитс к приборостроению , в частности к способам .дл динамической градуировки измерительных преобразователей давлени устройствам дл их осуществлени . The invention relates to instrumentation, in particular, to methods for dynamic calibration of pressure transmitters to devices for their implementation.

Целью изобретени вл етс повышение точности и снижение трудоемкое ти динамической калибровки преобразователей давлени .The aim of the invention is to improve the accuracy and reduce the time-consuming dynamic calibration of pressure transducers.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство на фиг. 2 - формы зарегистрированных сигналов.FIG. 1 shows the proposed device in FIG. 2 - forms of the registered signals.

Согласно предлагаемому способу динамической калибровки одновременно всех преобразователей давлени непосредственно на исследуемом объекте путем нагружени переменным давлением объект, оснащенный преобразовател ми давлени , подключенными к измерительным каналам системы измерений., сначала помещают в камеру с эластичными надувными стенками или подсоедин ют камеру к части объекта, герметизируют ее с помощью надувных манжет, посредством циклического изменени объема камеры по закону меандра создают внутри нее переменное давление, близкое по амплитуде к давлению при испытани х, контролиру его амплитуду контрольными датчиками или манометрами, сравнива сигналы с измерительных каналов , устанавливают одинаковое усиление каналов и регистрируют сигналы , затем регистрируют сигналы с измерительных каналов, поочередно нагружа преобразователи давлением такой же амплитуды за ударной волной при помощи передвижной ударной трубы с гибким газоходом, и, сравнива амплитуды и формы зарегистрированных сигналов определ ют чувствительность и частотную характеристику каждого преобразовател давлени .According to the proposed method of dynamic calibration, simultaneously all pressure transducers directly on the object under investigation, by loading with variable pressure, an object equipped with pressure transducers connected to the measuring channels of the measurement system. First placed in a chamber with elastic inflatable walls or connected to a part of the object, sealed it using inflatable cuffs, by cycling the volume of the chamber according to the law of the meander, a variable pressure is created inside it close in amplitude to pressure during testing, controlling its amplitude with control sensors or gauges, comparing signals from measuring channels, setting the same amplification of channels and recording signals, then recording signals from measuring channels, alternately loading converters with pressure of the same amplitude behind the shock wave at the aid of a mobile shock tube with a flexible flue, and comparing the amplitudes and shapes of the recorded signals determine the sensitivity and frequency response azhdogo pressure transducer.

При предлагаемом способе динамической калибровки объект и при испытани х , и при калибровке находитс на одном месте (месте испытани ), при этом используют одни и те же приборы измерительной системы, что устран ет дополнительные погрешности, вызванные перемонтажом системы измерений , использованием различных приборов . Способ позвол ет существенно снизить трудоемкость контрольной калибровки в процессе испытаний, . когда характеристики преобразователей могут мен тьс из-за эрозионного теплового, вибрационного и другихWith the proposed method of dynamic calibration, the object is in the same place (test place) during testing and calibration, using the same instruments of the measuring system, which eliminates additional errors caused by reassembly of the measurement system using different instruments. The method makes it possible to significantly reduce the laboriousness of the reference calibration during testing,. when the characteristics of the transducers may vary due to erosive heat, vibration and other

воздействий, и тем самым повысить надежность измерений.impacts, and thereby increase the reliability of measurements.

Устройство включает исследуемый объект 1 с преобразовател ми 2 давлени , подключенными к измерительным каналам системы 3 измерений, камеру 4 с эластичными надувными стенками, опирающимис на арматуру (например, пружинного типа) 5, служащую дл The device includes the object under study 1 with pressure transducers 2 connected to the measuring channels of the measurement system 3, the chamber 4 with elastic inflatable walls supported by the armature (for example, of the spring type) 5, which serves

предохранени от соприкосновени стенок камеры с объектом. Камера снабжена надувными уплотнительными манжетами 6 дл герметизации мест контакта объекта с камерой, штуцером 7protection from contact of the chamber walls with the object. The chamber is equipped with inflatable sealing cuffs 6 for sealing the places of contact of the object with the chamber, fitting 7

5 дл подсоединени контрольного манометра или датчика 8 и клапаном 9 дл регулировани начального давлени в камере. Камера соединена приводом 10 ,с вибратором 11, например,- поршне0 -вого типа, обеспечивающим изменение объема камеры по закону меандра.5 to connect a test gauge or sensor 8 and a valve 9 to regulate the initial pressure in the chamber. The camera is connected by a drive 10, with a vibrator 11, for example, of a piston type 10, providing a change in the volume of the chamber according to the law of the meander.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

5 Перед калибровкой на объект.или его часть надевают арматуру 5 дл пре- дохр нени от.соприкосновени стенок камеры с объектом, затем - камеру со спущенными стенками, надувают стен ки камеры и уплотнительные манжеты подсоедин ют привод с вибратором и контрольный манометр или датчик.Под; действием вибратора камера деформируетс , объем полости между внутренними стенками камеры и объектом мен етс , вызыва изменение давлени в полости.5 Before calibration, the object or its part is put on the armature 5 to prevent the chamber from touching the object, then the chamber with the flat walls, inflate the chamber walls and the sealing cuffs connect the drive with the vibrator and the test gauge or sensor. Under; the action of the vibrator deforms the chamber, the volume of the cavity between the inner walls of the chamber and the object changes, causing a pressure change in the cavity.

Перед включением вибратора устанавливают привод в заданное, исходное положение .и при помощи клапана выравнивают давление в камере с атмосферным . Затем включают вибратор и, измен амплитуду перемещени привода и степень накачки стенок камеры, устанавливают заданную амплитуду изменени давлени в камере, близкую к реализуемой в испытани х. В зависимости от исходного положени привода в камере можно создавать импульсы давлени , разрежени и их чередование . Сравнива сигналы с преобразователей давлени на выходе измери- тельных каналов, регулиру усиление последних, добиваютс равенства амплитуд сигналов, т.е. одинаковой чувствительности измерительных каналов , и регистрируют сигналы на регистраторах . Формы зарегистрированных сигналов показаны на фиг. 2 сплош5Before switching on the vibrator, the actuator is set to the predetermined, initial position. And by means of a valve, the pressure in the chamber is equalized with the atmospheric one. Then, a vibrator is turned on and, by changing the amplitude of the drive movement and the degree of pumping of the chamber walls, a predetermined amplitude of the pressure change in the chamber is established, which is close to that realized in tests. Depending on the initial position of the actuator in the chamber, pressure pulses, vacuum gaps and their alternation can be created. Comparing the signals from the pressure transducers at the output of the measuring channels, adjusting the gain of the latter, achieve equal signal amplitudes, i.e. the same sensitivity of the measuring channels, and register the signals on the recorders. The waveforms of the recorded signals are shown in FIG. 2 full5

00

SS

00

5555

ной линией. Затем демонтируют камеру , и при помощи передвижной электроразр дной ударной трубы с гибким газоходом нагружают поочередно преобразователи давлением за ударной 5 волной такой же амплитуды и регистрируют их (фиг. 2). Регулирование давлени за ударной волной производ т изменением энергии, запасенной в батарее конденсаторов энергоблока 10 ударной трубы, руководству сь графической зависимостью давлени за ударной волной от указанной энергии или величиной сигнала на выходе измерительного канала по завершении if переходных процессов в преобразователе давлени (обычно 10 с дл пьезоэлектрических датчиков).Noah line. Then, the chamber is dismantled, and with the help of a mobile electric discharge shock tube with a flexible flue, the transducers are alternately loaded with pressure behind the shock wave of the same amplitude and register them (Fig. 2). Pressure control behind the shock wave is produced by changing the energy stored in the capacitor battery of the shock tube unit 10, guided by the graphical dependence of the pressure behind the shock wave from the specified energy or the signal value at the output of the measuring channel at the end of if transients in the pressure transducer (usually 10 s for piezoelectric sensors).

Дл каждого преобразовател давлени сравнивают амплитуды и формы JQ зарегистрированных сигналов, зна действующее на него давление, опреде- л ют чувствительность измерительного канала, включающего преобразователь давлени , вторичный преобразователь 25 или усилитель и регистратор, а накладыва в одном временном масштабе за- регистрированные сигналы, определ ют переходную функцию преобразовател For each pressure transducer, the amplitudes and waveforms JQ of the registered signals are compared, the pressure acting on it, the sensitivity of the measuring channel including the pressure transducer, the secondary transducer 25 or the amplifier and the recorder are determined, and superimposed on the same time scale are the transient function of the converter

давлени (реакцию на действие ступенв-. ки давлени ) и тем самым его частотную характеристику. Указанную калибровку провод т перед началом испытаний и после них.pressure (reaction to the action of pressure.) and thus its frequency response. The specified calibration is carried out before and after testing.

30thirty

Claims

1. A method for dynamically calibrating pressure transducers directly at an object, including the creation of a shock wave, alternately loading the transducers with pressure behind the shock wave, measuring the pressure behind the shock wave, and determining the coefficient

Z /

G1

| | G.P.- .. f

VNIIPI Order 1703/44 Circulation 778 Subscription Branch PPP Patent, Uzhgorod st. Project, 4

5 10 if

Jq 25

0

five

Sensors of sensitivity and frequency characteristics of converters, characterized in that, in order to increase accuracy and reduce labor intensity, preloading of pressure converters with calibrated pressure, varying according to the square wave law, equalizes the amplitudes of the output electrical signals of the converters, so as to adjust the gains of their amplifiers , register their output signals, then, by alternately loading the transducers with pressure behind the shock wave, they regulate the pressure a shock wave so that it equals the maximum value of elk pressure under loading by law meander compared for№1 signals on loading by law meander and pressure is applied behind the shock wave, and then determining the coefficient of sensitivity and frequency response kazh- dogo transducer.

2. An apparatus for dynamically calibrating pressure transducers directly at the facility, comprising a pressure chamber, a pressure gauge and an alternating pressure generator, characterized in that, in order to increase accuracy and reduce labor intensity, the pressure chamber is made in the form of an elastic casing supported by a valve with a gap relative to the test object, while the shell is provided with double walls forming the inflatable cavity, inflatable sealing cuffs installed (And at the point of contact with the object, n fitting, with united with the pressure gauge, and the generator is made in the form of a vibrator with a rod connected to the elastic sheath.

FIG. 2