SU1747970A1

SU1747970A1 - Устройство дл калибровки датчиков давлени

Info

Publication number: SU1747970A1
Application number: SU904813658A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Сидоров; Геннадий Владимирович Тарариев
Original assignee: Специальное конструкторское бюро "Виброприбор"
Priority date: 1990-04-11
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Целью изобретени вл етс повышение точности. Устройство содержит цилиндрический корпуе 1 с Круговой шкалой , проградуированной в единицах атмосферных давлений, Поршневой излучатель 2 звуковых колебаний закреплен на торце корпуса 1. Камера 3 св зи в виде стакана охватывает торец корпуса с излучателем. Стакан укреплен подвижно в продольном направлении и снабжен фиксатором в виде навинченной на корпус гайки 5 с риской отсчета величины действующего атмосферного давлени , Регул тор объема стакана выполнен в виде винта и установлен на торце корпуса. В процессе градуировки излучателем 2 в камере 6 создаютс синусоидальные звуковые колебани при перемещении поршней, воспринимаемые калибруемым 4 датчиком давлени 4. 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам, преобразующим механические колебания в акустические, и может входить в состав аппаратуры для калибровки датчиков давления и звукоизмерительных приборов.

Известны конструкции устройств для создания звукового давления в замкнутом объеме, содержащие поршневой излучатель звуковых колебаний, корпус, камеру связи и калибруемый датчик давления, причем в корпусе имеется капиллярное отверстие для выравнивания давления.

Наиболее близким по конструкции является устройство для создания звукового давления в пистонфоне, состоящее из корпуса с расположенным в нем поршневым излучателем и камеры связи, в которую вставляется измеряемый или калибруемый датчик звукового давления,

Корпус и камера связи связаны между собой резьбовым соединением. Камера связи накручивается до упора на корпус так, чтобы между корпусом, внутренней поверхностью камеры связи и датчиком давления, вставленным в камеру связи, существовал замкнутый объем. Камера связи имеет капиллярное отверстие для выравнивания атмосферного давления внутри камеры. При работе поршневого излучателя внутри камеры связи создается синусоидальное звуковое давление определенного уровня, который изменяется в зависимости от величины атмосферного давления.

При измерениях и калибровке всегда необходимо определять поправку на атмосферное давление расчетным путем или путем ее считывания по графику или барометру и сложить ее с величиной уровня звукового давления, указанного в паспорте устройства.

При больших перепадах атмосферного давления величина звукового давления в камере связи изменяется значительно и может привести к возрастанию погрешности калибровки за счет влияния паразитных упругостей, вызванных, например, податливостью акустического приемника или герметизирующих уплотнений в конструкции, а также за счет необходимости дополнительного учета погрешности на линейность' приемных трактов и возрастания ошибки считывания оператором разных звуковых давлений со шкалы звукоизмерительных приборов.

Цель изобретения - повышение точности.

Указанная цель достигается посредством введения резьбового соединения между камерой связи и корпусом, которые стыкуются через опорную гайку со шкалой, проградуированной в единицах атмосферного давления, а в торце корпуса, находящемся внутри камеры связи, расположен 5 регулировочный винт, служащий механической настройкой объема внутри камеры связи при опорном атмосферном давлений.

ак, если поршни совершают синусоидальные колебания определенной частоты, 10 то в объеме полости камеры связи среднеквадратическое значение давления Р можно выразить формулой ’ р = «_к П-А -5(Ро±ДРо)

Л⁵ (V_K ± Δ V_po ± Δ V_Pa ) V2 ’ где η- поправка на неадиабатическое сжатие: ·

- к - коэффициент, равней отношению ²θ удельных теплоемкостей газа в полости;

Ро ~ опорное атмосферное.давление, равное 100 кПа при аттестации устройства;

Ра = Ро ± Δ Ро - действительное атмосферное давление в момент калибровки;

²⁵ Δ Ро - отклонение от Р_о в процессе калибровки;

Ар - максимальная амплитуда перемещения поршня из среднего положения;

_ S- площадь поршня;

К/к-конструктивный объем замкнутой внутренней полости камеры связи;

Δ Vp_o - компенсирующий объем в полости камеры связи при опорном атмосферном давлении Р_о;

Δν_Ρκ-текущий компенсирующий объем в полости камеры связи в момент калибровки при атмосферном давлении Р_а;

V = ν_κ±Δν_Ρο ±Δν_Ρκ - полный объем полости камеры связи при нахождении поршней в среднем положении в момент калибровки; ;

η-число поршней.

Таким образом, непосредственно при производстве устройства регулировкой объема Δ Vp₀ при опорном атмосферном давлении Р_о можно полностью убрать технологический разброс создаваемых устройством звуковых давлений.

Этот объем Δ V_Po регулируется с помощью выкручивания и закручивания регулировочного винта, расположенного внутри камеры связи в торце корпуса устройства, до достижения выходного сигнала с образ55 цового датчика давления (имеющего меньшую погрешность - обычно в два .и более раза, чем калибруемое устройство, и более высокого разряда, например, первого разряда для калибровки устройств второго разряда) аттестованной величины. Сигнал измеряется образцовым вольтметром, соединенным с датчиком, и имеющим малую погрешность измерения (класс 0,5). Таким образом, достигается сведение технологического разброса до 0.

При этом нет необходимости изготавливать все внутренние размеры деталей в камере связи с большой точностью, как у аналога (5-7 квалитет точности по СТ СЭВ 145—75). достаточен 9-12 квалитет, что значительно сокращает материальные затраты при производстве и уменьшает себестоимость без ухудшения основных технических параметров.

В процессе калибровки в рабочих условиях при Ро 5^й Ра путем поворота опорной гайки выставляется действительное давление Р_а в данный момент измерения и совмещения риски на опорной гайке с риской шкалы атмосферных давлений ра корпусе, 20 т.е. изменение Δ Р_о компенсируется изменением величины AVp_a.

На чертеже приведен вариантконструкции предлагаемого устройства.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, на котором нанесена шкала в единицах атмосферных давлений, поршневого излучателя 2 пистонфонного типа, закрепленного на торце корпуса 1, камеры 3 связи, выполненной в виде стакана, охватывающего торцовую часть корпуса с излучателем, причем в стенке стакана выполнено ' капиллярное отверстие, а в днище - гнездо под датчик 4 давления; навинченной на корпус 1 гайки 5 с риской отсчета величины 35 действующего атмосферного давления; регулировочного винта 6 в торце корпуса устройства внутри камеры связи, Камера связи закреплена на цилиндрической части корпуса подвижно в продольном направлении. 40

При аттестации устройства в процессе его выпуска необходимо устранить технологический разброс на внутренний объем камеры связи путем регулировки положения винта 6 до достижения требуемого объема 45 (V_K ± Δ V_po), при котором достигается аттестовочная величина выходного сигнала с датчика 4 давления. После аттестации винт 6 контруется и пломбируется, _Сп

В процессе калибровки при работе из- θθ лучателя 2 синусоидальные звуковые колебания его поршней создают в полости камеры связи звуковое давление определенного уровня. Для этого необходимо совместить отсчетную риску гайки 5 с одним из значений шкалы на корпусе 1, которое соответствует действительному атмосферному давлению в данный момент калибровки. При этом камера 3 связи должна быть всегда закручена до упора с гайкой 5. Этот простой микрометрический механизм, образованный гайкой 5 и корпусом 1, позволя. ет быстро изменять требуемый объем полости камеры 3 связи для компенсаций атмосферного давления в требуемых пределах. Гайка 5 позволяет надежно зафиксировать камеру 3 связи в требуемом положении и быстро ее освобождать для другого ее местоположения. Таким образом, в камере 3 связи всегда создается постоянное звуковое давление одного определенного расчетного уровня, которое действует на датчик 4 давления, участвующий в процессе измерений или калибровки.

При таком постоянном уровне звукового давления погрешность калибровки датчиков давления будет всегда меньше, чем при разных уровнях, что подтвердила экспериментальная проверка устройства.

Использование данного устройства для калибровки датчиков давления позволяет повысить точность калибровки за счет калибровки приборов и систем на одном уровне, всегда в одной точке шкалы.

Редактор И.Касарда

Claims

Формулаизобретения

Устройство для калибровки датчиков давления, содержащее цилиндрический корпус с закрепленным на его торце поршневым излучателем звуковых колебаний, камеру связи, выполненную в виде стакана, охватывающего торцевую часть корпуса с излучателем, причём в стенке стакана выполнено капиллярное отверстие, а в дни- / ще - гнездо под датчик давления, отличающееся тем,, что, с целью повышения точности, оно снабжено регулятором объема стакана'в виде винта, установленного на торце корпуса, а стакан закреплен на цилиндрической части корпуса подвижно в продольном направлении и снабжен фиксатором в виде навинченной на корпус гайки, при этом на корпусе выполнена круговая шкала.