SU1318819A1 - Способ метрологической аттестации задатчиков давлени с нецилиндрическим поршнем и соплом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить точность, расширить диапазон аттестуемых давлений и снизить трудоемкость аттестации. В сопло 2 последовательно устанавливают поршни 1, соответствующие всем значени м аттестуемых давлений. Выходные давлени  задатчика измер ют напоромерами 6 и 12 и используют дл  вычислени  коэф. регул тора расхода. Эффективную площадь поршн  1 в различных точках диапазона давлений определ ют из соотношени , св зывающего эффективную площадь поршн , выходное давление и объемный расход воздуха через задат- чик в первой точке. 1 ил. (Л

Description

11

Изобретение относитс  к технике измерени  давлени , а именно к способам метрологической аттестации гру зопоршневых задатчиков давлени  с нецилиндрическим поршнем, и может быть использовано в метрологической практике,

Целью изобретени   вл етс  повышение точности, расширение диапазона давлений и снижение трудоемкости метрологической аттестации задатчиков давлени  с нецилиндрическим поршнем.

На чертеже изображено устройство, с помощью которого реализуетс  данный способ (на примере задатчика избыточного .давлени ).

Устройство содержит нецилиндрический поршень 1, расположенный внутри сопла 2. Полость 3, образованна  поршнем 1 и соплом 2, соединена с ротаметром 4, емкостью 5 и напоро- мером 6. Ротаметр 4 соединен с емкостью 7, котора  соединена с выходом дроссел  8 регул тора 9 расхода. Емкость 5 соединена с образцовым прибором 10 и камерой 11 обратной св зи регул тора 9 расхода. Вход дроссел  8 соединен с напоромером 12 и камерой

13,внутри которой расположено седло

14,соединенное с камерой 15. В камере 15 расположено седло 16, соединенное с источником давлени  питани . Жесткие центры 17 и 18 мембран 19-22 соединены с клапанами 23 и 24 соответственно . Камеры 25 и 16 сообщаютс  с атмосферой. Эффективные площади мембран 19-22 св заны соотношением

.K (1)

Т7 V гг

где К - коэффициент регул тора расхода (К 1).

Способ реализуетс  следующим образом .

В сопло 2 опускают груз 1, соответствующий давлению , При включении источника давлени  питани  поршень 1 всплывает с кромки сопла 2 и остаетс  во взвешенном состо нии. Выходное давление Р задатчика определ етс  по формуле

ел

0,99985 ...,

(2)

СА

где 0,99985 - коэффициент, учитывающий потерю веса гирь весов в воздухе;

18819

- масса поршн  1;

- местное ускорение свободного падени ;

- эффективна  площадь

нецилиндрического порш

н  при давлении Р.

ел

Регул тор 9 расхода при этом находитс  в состо нии равновеси , определ емом соотношени ми

P fi9 -Pa-F2o-(Pi .-Pa)-FM о

F..Hr-P

14

о

)-FH

где Р - давление в седле 14; пит давление, создаваемое

источником давлени  питани ;

14 1Ь

16 соответственно. По конструктивным соображени м

прин то:

4 и F( - площади среза седел 14 и

25

. 9 f 2, F, ; F, F2, F2 ; F,,F,,Fj .

При Fj« F, из (4) следует, что отношение давлени 

30

Ра

- К const...

(4)

40

45

50

и не зависит от давлени  Р, воспроизводимого задатчиком, и давлени  Р питани . Однако в реальных задатчиках , особенно в области малых давлеэ

- J НИИ (Р с .) коэффициент К мен етс  вследствие увеличени  вли ни  трени  в узлах седло-клапан на работу регул тора расхода. При этом условие (4), обеспечивающее посто нство эффективной площади поршн  задатчика давлени , нарушаетс .

Предлагаемый метод метрологическо аттестации позвол ет учесть зависимость коэффициента К от давлени  Р..

При аттестации массу т поршн  определ ют взвешиванием на весах (не показано).

С помощью образцового прибора 10 определ ют путем многократных сличений значение F эффективной площади поршн  1. Одновременно ротаметром 4 измер ют объемный расход Q. воздуха через задатчик, а напоромерами 6 и 12 - давлени  Р, и (Р-,),, . Вычисл 55

- - ют отношение:

с ел

(Pilc L Р,

(5)

ел,

313188

Далее в сопло 2 последовательно устанавливают поршни, соответствуюпще всем значени м давлени , дл  которых проводитс  аттестаци . Напоромерами 6 и 12 измер ют давлени  (Р,). и Р. , и вычисл ют отношени :

К.

(Pi),

Р.

(6)

где (Р«),- - среднее значение давлени  перед посто нным дросселем 8;

1

п

J

1

n - число измерений, дл  всех i точек диапазона давлений, вос- -производимых задатчиком.

Далее по формуле20

, .),,

де Ррд и F - эффективные площади

поршн  в первой и 25 i-й (i 2,3,4...) точке рабочего диапазона соответственно;

-диаметр сопла задатчика;30

-плотность воздуха при нормальных услови х;

-. выходное давление в

первой точке;

j, - объемный расход возду- 35 ха через задатчик в первой точке;

D

Р

РСЛ

Р,

К,

Paii.

РГ.

« а,- ас.

р.

1

-давлени  перед посто нным дросселем в 1-й и в первой точке соответственно;

-выходное давление в i-й точке,

рассчитывают значени  эффективной площади поршн  1, номинальные массы грузов и определ ют погрешность за- датчика давлени .

Использование предлагаемого способа обеспечивает повьш1ение производительности аттестации, так как трудоемка  операци  сличени  произво- дитс  только при одном значении давлени ; высокую точность аттестации

,

5

0

5

0

5

0

е

Q

194

за счет использовани  уравнени  св зи между параметрами задатчика; практическую возможность проведени  аттес- тадии при давлени х менее 100 Па; возможность повышени  точности рабочих средств измерени  при давлении, не превышающем 4 кПа.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ метрологической аттестации задатчиков давлени  с нецилиндрическим поршнем и соплом, содержащих регул тор расхода с посто нным дросселем , заключающийс  в задании в одной из точек рабочего диапазона выходного давлени , его измерении образцовым прибором, определении зффективной площади поршн  в этой точке, определении эффективной площади поршн  в других точках диапазона, расчете масс поршн  дл  получени  заданных давлений и определении погрешности задатчика , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, расширени  диапазона аттестуемых давлений и снижение трудоемкости, определение зффективной площади поршн  в других точках диапазона производ т по соотношению

   F F l - I §3|II.Q (,

   ( Ч DZ Ьсд Т

   где F эффективные площади

   поршн  в первой и i-й (,3,4...) точке рабочего диапазона соответственно;

   D - диаметр сопла задатчика; р - плотность воздуха при

   нормальных услови х; Pj. - выходное давление в

   первой точке;

   - объемный расход воздуха через задатчик в первой точке;

   .. - р ,

   к

   ел

   Расл.

   и р. - давлени  перед пос- то нным дросселем в i-й и в первой точке соответственно; Р. - выходное давление в i-й точке.