SU1307256A1 - Device for measuring high-frequency pressure oscillations - Google Patents
Device for measuring high-frequency pressure oscillations Download PDFInfo
- 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
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)
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) |
-
1985
- 1985-06-26 SU SU853917685A patent/SU1307256A1/en active
Non-Patent Citations (1)
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 |