SU1307256A1 - Device for measuring high-frequency pressure oscillations - Google Patents

Device for measuring high-frequency pressure oscillations Download PDF

Info

Publication number
SU1307256A1
SU1307256A1 SU853917685A SU3917685A SU1307256A1 SU 1307256 A1 SU1307256 A1 SU 1307256A1 SU 853917685 A SU853917685 A SU 853917685A SU 3917685 A SU3917685 A SU 3917685A SU 1307256 A1 SU1307256 A1 SU 1307256A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
membrane
frequency
accelerometer
amplitude
pressure oscillations
Prior art date
Application number
SU853917685A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роберт Андреевич Палазьян
Иван Мифодьевич Степанов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8685
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 Предприятие П/Я В-8685 filed Critical Предприятие П/Я В-8685
Priority to SU853917685A priority Critical patent/SU1307256A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1307256A1 publication Critical patent/SU1307256A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерению мен ющегос  .давлени  паров, гавов и жидкостей. Цель изобретени  - расширение частотного диапазона измерений . Дл  этого устройство содержит контролируемый объект 1, акселерометр 2, схему усилени  и преобразовани , включающую усилитель 3, по- лосовой фильтр 4, регистратор 5, анализатор 6 спектра. Акселерометр 2 устанавливают на упругом элементе - мембране, который совершает колебани , эквивалентные вибраци м. Ампли- -туда, Измер емз1х колебаний давлени  пропорциональна амплитуде измеренных виброускорений с посто нным коэффициентом в рабочем диапазоне частот. 2 ил. с & Фиг.1This invention relates to the measurement of the varying pressure of vapor, gas and fluids. The purpose of the invention is to expand the frequency range of measurements. For this, the device contains a monitored object 1, an accelerometer 2, an amplification and conversion circuit including an amplifier 3, a band filter 4, a recorder 5, a spectrum analyzer 6. Accelerometer 2 is mounted on an elastic element — a membrane that oscillates equivalent to vibrations. Amplitude — Measuring pressure oscillations is proportional to the amplitude of the measured vibration accelerations with a constant factor in the working frequency range. 2 Il. c & 1

Description

1.11.1

Изобретение относитс  к измерению мен ющегос  (колебательного) давлени  паров, газов и жидкостей, в частности к измерению высокочастотных колебаний давлени  в пневмогидросисте- мах.The invention relates to the measurement of the varying (oscillatory) pressure of vapor, gases and liquids, in particular to the measurement of high-frequency pressure fluctuations in pneumatic fluid systems.

Целью изобретени   вл етс  расширение частотного диапазона измерений высокочастотных колебаний давлени .The aim of the invention is to expand the frequency range of measurements of high-frequency pressure fluctuations.

На фиг 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - амплитудно- частотные характеристики (АЧХ) предлагаемого устройства.Fig 1 shows the proposed device; in fig. 2 - amplitude-frequency characteristics (AFC) of the proposed device.

Устройство дл  измерени  высокочастотных колебаний давлени  в конт- ролируемом объеме 1 состоит из пьезоэлектрического акселерометра 2 и схемы усилени  и преобразовани , включающей усилитель 3, полосовой фильтр 4 регистратора 5 и аналоговых или цифровых анализаторов спектра 6.A device for measuring high-frequency pressure oscillations in the monitored volume 1 consists of a piezoelectric accelerometer 2 and a amplification and conversion circuit including an amplifier 3, a band-pass filter 4 of the recorder 5, and analog or digital spectrum analyzers 6.

Дл  измерени  высокочастотных колебаний давлени  в заданном объеме виброакселерометр устанавливают на упругом элементе - мембране, выполненной за одно целое со стенкой или закрепленной в отверстии стенки объема . Размеры мембраны выбирают таким образом, чтобы с учетом присоединен- .ной массы акселерометра она имела собственную частоту в 2, 7 раза ниже наименьшей измер емой частоты колебаний давлени , например при измерении в диапазоне частот 4-16 кГц иметь собственную частоту мембраны с вибродатчиком около 1,5 кГц.To measure high-frequency pressure oscillations in a given volume, the vibroaccelerometer is mounted on an elastic element — a membrane made in one piece with the wall or fixed in the aperture of the volume wall. The dimensions of the membrane are chosen so that, taking into account the attached mass of the accelerometer, it has a natural frequency of 2, 7 times lower than the smallest measured frequency of pressure fluctuations, for example, when measuring in the frequency range 4-16 kHz, have a natural frequency of the membrane with a vibration sensor of about 1 5 kHz.

При воздействии измер емых колебаний давлени  мембрана совершает колебани , эквивалентные сильным вибраци м , которые измер ютс  информацион но-измерительной системой с высоко- частотным виброакселерометром.When exposed to measured pressure fluctuations, the membrane oscillates, equivalent to strong vibrations, which are measured by an information-measuring system with a high-frequency vibration accelerometer.

Зависимость амплитуды колебаний давлени  определ етс  выражениемThe dependence of the amplitude of pressure fluctuations is determined by the expression

ДМ.М§„ .,„(,)DM.M§ „.,„ (,)

мm

(.-- iSДе А(а)) Р(а))(.-- iSDe A (a)) P (a))

- С /fc - C / fc

и);„ p%i); „p%

амплитуда колебании мембраны на частоте f u)/-27i; амплитуда колебаний давлени  на частоте f a)/2ji; площадь мембраны; жесткость мембраны;the amplitude of the oscillation of the membrane at a frequency f u) / - 27i; amplitude of pressure oscillations at frequency f a) / 2ji; membrane area; membrane stiffness;

Wfpes Wfpes

- частота собственных колебаний мембраны с акселерометром;- the frequency of natural oscillations of the membrane with an accelerometer;

- декремент затухани  собственных колебаний мембраны На фиг. 2 эта зависимость представлена кривой 7.- damping factor of the natural oscillations of the membrane. FIG. 2, this dependence is represented by curve 7.

Так как сигнал виброакселерометра U(ui) пропорционален второй производной от амплитуды колебаний мембраны, то можно записать Since the signal of the vibroaccelerometer U (ui) is proportional to the second derivative of the amplitude of oscillation of the membrane, it is possible to record

U(u)) АМГ uj4(cJ). (2) Из выражений (I) и (2) получают формулу св зи сигнала акселерометра с амплитудой колебаний давлени U (u)) AMH uj4 (cJ). (2) From expressions (I) and (2), a formula is derived for the connection of an accelerometer signal with an amplitude of pressure oscillations

и, fez and fez

Так как мы выбрали о) , тоSince we chose o), then

г оabout

так как дл  механическихso for mechanical

систем - 1, то выражение (З) упрощаетс  доsystems - 1, the expression (C) is simplified to

u(u))i f):§.u (u)) i f): §.

мm

ii

откудаfrom where

ройства roystva

P(u3)U(oJ)5---«---, P (u3) U (oJ) 5 --- “---,

т.е. амплитуда измер емых колебаний давлени  пропорциональна амплитуде измеренных виброускорений с посто нным коэффициентом в рабочем диапазоне частот.those. The amplitude of the measured pressure fluctuations is proportional to the amplitude of the measured vibration accelerations with a constant coefficient in the operating frequency range.

На фиг. 2 эта зависимость представлена кривой 8.FIG. 2, this dependence is represented by curve 8.

Характер кривой показывает, что за пределами резонансного пика, обус- ловленного частотой собственных колебаний системы мембрана - акселерометр , АЧХ устройства линейна.The nature of the curve shows that outside the resonance peak, caused by the natural frequency of the system, the membrane is an accelerometer, the frequency response of the device is linear.

Систематическа  погрешность уст-:The systematic error of the installation is:

1one

оОwow

- будет на- will be on

1one

5050

уровне погрешности пьезоэлектричес- ких манометров (10-15%) при условии если частота собственных колебаний системы мембрана - акселерометр в 2,7-3,4 раза меньше нижнего предела контролируемого частотного диапазонthe error level of the piezoelectric pressure gauges (10-15%) provided that the frequency of natural oscillations of the system membrane - accelerometer is 2.7-3.4 times less than the lower limit of the monitored frequency range

Область значительных искажений в районе резонансной частоты мембраны может быть легко отсечена полосовым фильтром 4,, имеющего частоту среза в области l,5-l,8f (крива  10 на 55 фиг. 2). The region of significant distortion in the region of the resonant frequency of the membrane can be easily cut off by a band-pass filter 4, which has a cut-off frequency in the region of l, 5-l, 8f (curve 10 at 55 of Fig. 2).

Как видно из фиг. 2 (крива  9), АЧХ всей системы,  вл юща с  произведением АЧХ резонансной системы - крива  8 на АЧХ полосового ф mьтpa - крива  10 , будет равномерной в диапазоне частотой и) 1 ,8аЗ .As can be seen from FIG. 2 (curve 9), the frequency response of the entire system, which is the product of the frequency response of the resonant system — curve 8 at the frequency response of the band pass – curve 10, will be uniform in the frequency range and) 1, 8a3.

ej,Жесткость и масса мембраны (резонатора ) выбираютс  таким образом, чтобы при максимальной амплитуде измер емых колебаний давлени  амплитуда виброускорений составила 5000 - lOOOOg. Если жесткость мембраны подобрать трудно, вместо нее может быт использован тонкостенный стакан, на доньппке которого с внешней стороны крепитс  акселерометрический нибро- датчик.ej, Stiffness and mass of the membrane (resonator) are chosen so that at the maximum amplitude of the measured pressure fluctuations, the amplitude of the vibration accelerations is 5000 - lOOOOg. If the rigidity of the membrane is difficult to pick up, a thin-walled glass may be used instead, on the bottom of which an accelerometer nibro sensor is attached on the outside.

лс) iu(cj)hp) iu (cj)

072564072564

Claims (1)

Формула изобретени  Invention Formula Устройство дл  измерени  высокочастотных колебаний давлени , содер- - жащее мембрану, св занную с преобразователем перемещени  мембраны в электрический сигнал, усилительj подключенный к преобразователю, и регистратор , отличающеес  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона измерений, оно снабжено электрическим полосовым фильтром , включенным между выходом усилите- л  и входом регистратора, а преобразователь перемещени  мембраны в электрический сигнал выполнен в виде акселерометраfOA device for measuring high-frequency pressure oscillations, containing a membrane associated with a transducer for moving a membrane into an electrical signal, connected to a transducer, and a recorder, characterized in that, in order to expand the frequency range of measurements, it is equipped with an electric band-pass filter included between the output of the amplifier and the input of the recorder, and the transducer of the movement of the membrane into an electrical signal is made in the form of an accelerometer fO 1515 Редактор Т. ПарфеноваEditor T. Parfenova Составитель Н, Богданова Техред В.КадарCompiled by N, Bogdanova Tehred V. Kadar Заказ 1621/39Тираж 777Order 1621/39 Draw 777 ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab, 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 Корректор М. ДемчикProofreader M. Demchik ПодписноеSubscription
SU853917685A 1985-06-26 1985-06-26 Device for measuring high-frequency pressure oscillations SU1307256A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853917685A SU1307256A1 (en) 1985-06-26 1985-06-26 Device for measuring high-frequency pressure oscillations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853917685A SU1307256A1 (en) 1985-06-26 1985-06-26 Device for measuring high-frequency pressure oscillations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1307256A1 true SU1307256A1 (en) 1987-04-30

Family

ID=21185124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853917685A SU1307256A1 (en) 1985-06-26 1985-06-26 Device for measuring high-frequency pressure oscillations

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1307256A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Аппаратура дл измерени статических и пульсирующих давлений. Под ред. В. В. Вагдатьева, М.: Московский лесотехнический институт, 1969, с.,275-282. За вка DE № 2626774, кл G 01 L 9/12, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0129753B1 (en) Gas density transducer apparatus
US4517841A (en) Accelerometer with beam resonator force transducer
CA1090606A (en) Vibrating diaphragm fluid pressure sensor device
US4644796A (en) Pressure measurement apparatus and method
US5136885A (en) Quartz crystal pressure sensor
US4644803A (en) Force measurement apparatus and method
JPH047459B2 (en)
JP6196144B2 (en) Sensor element and pressure sensor
SU1307256A1 (en) Device for measuring high-frequency pressure oscillations
RU2627544C2 (en) Piezo resonant-viscous vacuum gauge
SU883681A1 (en) Pressure transducer with frequency output
SU690345A1 (en) Frequency-output pressure transducer
JPH0129550Y2 (en)
SU964503A1 (en) Pressure difference sensor with frequency output signal
SU640155A1 (en) Pressure-measuring device
RU2061225C1 (en) Sensitive element of gas transducer
RU2142114C1 (en) Microresonator fiber-optical sensor of concentration of gases
SU1223059A1 (en) Device for measuring temperature
RU1812464C (en) Pressure-to-frequency transducer
SU920390A1 (en) Vibration type liquid level indicator
SU1117470A2 (en) Pressure pickup having frequency output
SU754235A1 (en) Pressure sensor with frequency output
CA1106637A (en) Vibrating diaphragm fluid pressure sensor device
SU1631252A1 (en) Measuring head
SU1702542A1 (en) Device for measuring compressibility characteristics of liquid in chamber