SU1686326A1 - Способ градуировки датчиков градиента давлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано при градуировке приемников градиента давлени . Целью изобретени   вл етс  расширение частотной полосы градуировки датчиков градиента давлени  в область низких частот . Датчик градиента давлени  помещаетс  в цилиндрический резервуар 3, заполненный рабочей средой 4, приводимой в колебательное движение. При этом один из торцов датчика градиента давлени , представл ющий собой гибкую мембрану, изолируют от колебаний рабочей среды. Предварительно обеспечивают нулевой градиент давлени  на торцах датчика градиента давлени  в отсутствие колебаний рабочей среды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для градуировки устройств, предназначенных для измерения градиентов давления в жидкостях.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона градуировки в сторону низких частот.

На чертеже представлена схема устройства^ помощью которого может быть реализован способ.

Устройство содержит датчик 1 градиента давления, закрепленный с помощью приспособления 2 вертикально и погруженный в цилиндрический резервуар 3, заполненный жидкостью 4. Мембрана 5 на дне резервуара приводится в движение каким либо из известных способов (например, с помощью излучателя или вибростенда). На верхнем торце 6 верхней чувствительной мембраны герметично закреплена трубка 7, заполненная жидкость 8.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Нижний торец датчика 6а (нижняя чувствительная мембрана) погружается в жидкость 4 в цилиндрическом резервуаре 3, на глубину h. Верхний торец (верхняя мембрана) находится вне жидкости. Таким образом реализуется изоляция верхней чувствительной мембраны от колеблющейся рабочей среды. Трубка 7, закрепленная на верхнем торце ПГД, заполняется жидкостью 8 с плотностью, равной плотности рабочей среды, на высоту h. Таким образом реализуется нулевой градиент давления на торцах датчика градиента давления в отсутствие колебаний рабочей среды.

Нулевой градиент давления в отсутствие колебаний рабочей среды может быть достигнут, еще одним способом - путем закрепления на одном из торцов замкнутой полости, в которую закачивается воздух под давлением, равным давлению на глубине погружения второго торца.

При приведении в колебательное движение с заданной частотой мембраны 5.рабочая среда 4 в цилиндрической трубке 3 также приводится в колебательное движение. Сигнал с датчика градиента давления в колеблющейся рабочей среде получается за счет разницы в давлениях на двух мембранах датчика, находящихся на торцах и разнесенных за счет этого на некоторое расстояние I.

В способе, реализуемом с помощью устройства, величина давления Pi на верхний торец датчика постоянна и равна

Pi= pgh, (1)__ где р - плотность жидкости;

g - ускорение свободного падения;

h - высота столба жидкости в надетой на верхний торец трубке.

Величина давления Рг на нижний торец ПГД

Р2=Ро+Рщ(Ь) (2) где Ро= pgh - постоянное давление на глубине h;

(h) - на высоких частотах определяется выражением (1), на низких частотах выражением Р (hhpg .X

-г,Градиент

- ЗР ~ ΔΡ _ Pl-Рг Эх Лх Лх (3) давления , где Δχ=Ι.

Чувствительность датчика градиента давления у определяется для частот f, с удовлетворяющих условию f< , по формуле л² v_x | f^{2 r} рдх а для частот, удовлетворяющих условию f по соотношению π Ух I f h · cos (2 πί Н/с) pg xc sin (2 Ttf H/c ) ’ где f - частота колебаний жидкости;

Н - высота резервуара; с - скорость звука в жидкости; v_x - напряжение на выходе датчика;

I - расстояние между воспринимающими торцами датчика градиента давления;

р- плотность жидкости;

g - ускорение свободного падения; h - глубина погружения в жидкость вос40 принимающего торца датчика;

х-амплитуда колебаний жидкости.

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Способ градуировки датчиков гради45 ента давления путем погружения градуируемого датчика градиента давления с разнесенными воспринимающими торцами в заполненный жидкостью цилиндрический резервуар, приведения жидкости в колеба50 тельное движение в направлении оси резервуара с заданной частотой и амплитудой колебаний, измерения напряжения на выходе датчика и определения его чувствительности, от л ичающийся тем, что, с целью 55 расширения частотного диапазона градуировки в сторону низких частот, один из торцов датчика, воспринимающего давление, изолируют от колебаний жидкости, создают в отсутствии колебаний жидкости нулевую разность давления на воспринимающих торцах датчика, приводят жидкость в колебательное движение и измеряют напряжение на выходе датчика, а чувствительность^ датчика для частот f, удовлетворяющих усс ' ловию т< · д-q-. определяют соотношению . 4 л² v_x | f^{2 Y} pgx ’ а для частот, удовлетворяющих условию f > по соотношению:
2. 2 л vx I f h · cos (2 ?rf Н/с ) pg x‘c sin (2πί H/c ) ’ где f - частота колебаний жидкости;

   Η - высота резервуара;

   с - скорость звука в жидкости; νχ - напряжение на выходе датчика;

   I - расстояние между воспринимающими торцами датчика градиента давления;

   р- плотность жидкости;

   g - ускорение свободного падения;

   h - глубина погружения в жидкость воспринимающего торца датчика;

   х - амплитуда колебаний жидкости.

   2. Способ поп. 1,отличающийся тем, что датчик градиента давления закрепляют внутри резервуара неподвижно так, чтобы его ось совпадала с осью резервуара, ориентированной вертикально, на верхнем торце датчика герметично закрепляют открытую жесткую трубку и заполняют ее жидкостью на высоту, равную глубине погружения нижнего воспринимающего торца датчика в жидкость.
3. 3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что на одном из воспринимающих торцов датчика градиента давления закрепляют герметично жесткую камеру, в которую закачивают воздух до давления, равного гидростатическому давлению на глубине погружения второго воспринимающего торца датчика градиента давления.