SU200830A1

SU200830A1 -

Info

Publication number: SU200830A1
Application number: SU1103312A
Authority: SU

Description

Известные устройства, предпазпачениые дл создапп гармонических колебаний давлени , не обеспечивают широкого частотного диапазона колебаний.The known devices, pre-adapted for harmonic pressure oscillations, do not provide a wide frequency range of oscillations.

Предложенное устройство отличаетс от известных тем, что к закрытой торцовой стенке резонансной трубы нрикренлено профилированное сопло, взаимодействующее с резонансной трубой. Сопло может ил1еть, например , ромбовидный профиль с отношением длины большей диагонали ромба к меиьшей равным 2,5, отношением ширины зуба днека к большей диагоиалн ромба 1,4. Отношение ширины зуба диска к ширине нрорези может быть выбрано равным 7.The proposed device differs from the known ones in that a shaped nozzle interacting with a resonant tube is formed into a closed end wall of the resonant tube. The nozzle may have, for example, a diamond-shaped profile with a ratio of the length of the larger diagonal of the rhombus to the lower one equal to 2.5, the ratio of the width of the bottom of the tooth to the larger diagonal of the rhombus 1.4. The ratio of the tooth width of the disc to the width of the groove can be chosen equal to 7.

Эти отличи позвол ют расширить частотный диапазон колебаний и получать колебани определенной формы, например, близкой к синусоидальной.These differences make it possible to broaden the frequency range of oscillations and obtain oscillations of a certain shape, for example, close to sinusoidal.

На чертеже изображена конструкци описываемого устройства.The drawing shows the structure of the described device.

Устройство содержит резонанс 1ую трубу J, внутри которой возбуждаютс колебани давлени . Труба имеет два отверсти 2 дл установки контрольиого и исследуемого датчиков . Виутри трубы перемешаетс поршень со штоком 3, служащий дл изменени длины рабочей части трубы. Просверленное в норшне отверстие 4 сообщает виутрсннюю полость резонансной трубы с частью внутренней полости штока. К закрытой стенке резонансной трубы прикреплено сопловое устройство 5, предназначенное дл образовани н подвода колебаний давлени к резонансной трубе. К сонловому устройству прикреплен, в свою очередь, штуцер 6, служащий дл подвода воздуха от источника давлени . Диск 7, установленный на валу электродвигател 8, имеет 30 зубцов и 30 прорезей и измеп етThe device contains the resonance of the first pipe J, within which pressure oscillations are excited. The pipe has two holes 2 for installing the monitoring and test sensors. In the tube, the piston is mixed with the rod 3, which serves to change the length of the working part of the tube. A hole 4 drilled in a hole is connected to the inner cavity of the resonant tube with a part of the internal cavity of the stem. A nozzle device 5 is attached to the closed wall of the resonant tube, which is designed to form a supply of pressure oscillations to the resonant tube. A fitting 6, in turn, is attached to the sensor unit, which serves to supply air from the pressure source. The disk 7 mounted on the shaft of the electric motor 8 has 30 teeth and 30 slots and measures

сопротивленн истечени воздушной струи, вытекаюн1,ей из соплового устройства 5. Отверсти 9 диска предназначены дл формировани импульсной функцнн. Камера 10 рабочего давлени одним конном герметично соединена с поверхностью наружной стенкн резонансной трубы / и служит дл создани требуемого статического давлени в зтой трубе. Регулировочный узел // предназначен дл креилени н перемещени в вертикальном и горизонтальио1 направлени х электродвигател с диском.the resistance of the air jet expires, flowing out of it, from the nozzle device 5. The disc holes 9 are intended to form a pulse function. The operating pressure chamber 10 is connected to the surface of the outer walls of the resonance tube / by a single equestrian pressure and serves to create the required static pressure in this pipe. The adjustment unit // is intended for heating the vertical and horizontal movement of an electric motor with a disk.

Подогрев газа до требуемой температуры, осуществл етс иодогревателем 12.Gas is heated to the required temperature, carried out by the heater 12.

Работа устройства заключаетс в следующем .The operation of the device is as follows.

В камере W рабочего давлени и, следовательно , в резонансной трубе / с помощью подключени ее открытого конца к трассе давлеии или вакуум-траесе устанавливаетс In the working pressure chamber W and, consequently, in the resonant tube /, by connecting its open end to the pressure line or vacuum traces,

это врем находитс в крайнем левом положении на рассто нии 4-5 см от закрытой стенки резонансной трубы. Включаетс электродвигатель 8, привод щий во вращение диск 7. Обороты диска устанавливаютс в соответствии с желаемым нижним значением частоты колебаний давлени . Сама низка частота в этом положении поршн может быть около 30 гц, а сама высока - около 400 гц.this time is in the extreme left position at a distance of 4-5 cm from the closed wall of the resonant tube. The motor 8 is turned on, the rotational disk 7. The disk revolutions are set in accordance with the desired lower value of the frequency of the pressure oscillations. The lowest frequency in this position of the piston can be about 30 Hz, and very high - about 400 Hz.

От источника давлени (или при величинах статического давлени в рабочей камере существенно ниже атмосферного из атмосферы ) при работе с нагретым газом через подогреватель 12 в сопловое устройство 5 подаетс давление, величина которого регулируетс до получени требуемой амнлитуды колебани давлени в объеме, образованном поршнем и внутренней полостью закрытой части резонансной трубы. При этом стру воздуха под действием перепада давлени между статическим давлением в рабочей части камеры 10 и давлением в сопловом устройстве 5 будет истекать из соилового устройства в рабочую камеру.From the pressure source (or when the static pressure in the working chamber is significantly lower than atmospheric from the atmosphere), when working with heated gas, a pressure is supplied through the preheater 12 to the nozzle device 5, the value of which is adjusted to obtain the required pressure fluctuation in the volume formed by the piston and the internal cavity closed part of the resonant tube. In this case, the air stream under the action of the pressure difference between the static pressure in the working part of the chamber 10 and the pressure in the nozzle device 5 will emanate from the coil device into the working chamber.

Вращающийс диск измен ет сопротивление истечени струи газа, в результате чего давление в резонансной трубе мен етс по закону, близкому к синусоидальному. Указанна форма колебаний давлени получаетс при выбранном отношении длины большей диагонали ромба сопла к меньшей равном 2,5, отношении ширины зуба к большей диагонали ромба соила - 1,4, отношении ширины зуба к ширине прорези равном 7. Указанные отношени размеров соплового устройства, зубнов и прорезей диска позвол ют получить форму возбуждаемых колебаний давлени в сопловом устройстве с незначительными но амнлитудам высшими гармоническими составл ющими.The rotating disk changes the resistance of the outflow of the gas jet, as a result of which the pressure in the resonant tube varies according to a law close to sinusoidal. This pressure waveform is obtained with a selected ratio of the length of the larger diagonal of the rhombus nozzle to less than 2.5, the ratio of the width of the tooth to the larger diagonal of the rhombus is 1.4, the ratio of the width of the tooth to the width of the slot is 7. The indicated ratios of the sizes of the nozzle device, teeth and The disk slots make it possible to obtain the form of excited pressure oscillations in a nozzle device with insignificant but not sufficiently higher harmonic components.

Наличие объема, образованного закрытой стенкой резонансной трубы, обеспечивает дополнительное затухание амплитуд высших гармонических составл ющих, в результате чего в объеме, в диапазоне частот 30-400 г;, форма колебаний давлени получаетс близкой к синусоидальной. Коэффициент нскажений в указанном диапазоне частот не превышает 5о/о.The presence of the volume formed by the closed wall of the resonant tube provides additional attenuation of the amplitudes of the higher harmonic components, resulting in a volume in the frequency range of 30-400 g; the shape of pressure fluctuations is close to sinusoidal. The coefficient of contractions in the specified frequency range does not exceed 5 ° / o.

Дл получени частот в диапазоне 200- 4000 гц используютс резонансные свойства трубы . Дл этой цели поршень со штоком перемещаетс в правое положение и устанавливаетс на отметку шкалы с требуемым значением частоты. Обороты электродвигател регулируютс до возникновени резонанса на основном или кратном тоне резонансной трубы. Измен полол :ение поршн в резонансной трубе и обороты электродвигател , можно получить требуемое значенне частоты в диапазоие 200-4000 гц.To obtain frequencies in the range of 200-4000 Hz, the resonant properties of the pipe are used. For this purpose, the piston with the rod moves to the right position and is set at the scale mark with the required frequency value. The speed of the motor is adjusted until resonance occurs at the fundamental or multiple tone of the resonant tube. Polol change: The piston in the resonant tube and the motor speed can get the desired frequency in the range of 200-4000 Hz.

сопловом устройстве и изменением в небольших пределах положени поршн , а температура газа - путем изменени тока электронодогревател . Дл уменьшени амплитуд высших гармонических составл ющих нри возбуждении резонансной трубы на основном тоне в поршне имеетс отверстие, сообщающее рабочую камеру резонансной трубы с частью внутренней полости штока, котора a nozzle device and a change in the small position of the piston, and the gas temperature by changing the current of the electric heater. To reduce the amplitudes of the higher harmonic components, at the excitation of the resonant tube, there is a hole in the piston in the main tone, which connects the working chamber of the resonant tube with a part of the internal cavity of the rod, which

представл ет собой короткую трубку, закрытую на конце жесткой стенкой. Это приводит к тому, что частота основного тона резонансной трубы находитс не в кратном отношении к частоте кратных тонов резонансной трубы,is a short tube closed at the end by a rigid wall. This leads to the fact that the frequency of the main tone of the resonant tube is not in a multiple relation to the frequency of multiple tones of the resonant tube,

и, таким образом, условие дл возникновени резонанса на кратных гармониках при возбуждении резонансной трубы на основном тоне отсутствует. Контроль амплитуды получаемых колебаНИИ давлени и формы их осуществл етс по контрольиому датчику с известной динамической характеристикой, подключенному через усилительную аппаратуру на като/чный осциллограф .and, thus, the condition for the occurrence of resonance at multiple harmonics when the resonant tube is excited at the fundamental tone is absent. The amplitude of the resulting oscillation of pressure and their shape is monitored by a test sensor with a known dynamic characteristic connected through an amplifying apparatus to a cathode oscilloscope.

Нар ду с динамической тарировкой исследуемого датчика методом синусоидальной волны устройство позвол ет реализовать импульсное воздействие скоростным напором с длительностью до 50-Ю сек. Дл этогоAlong with the dynamic calibration of the sensor under study by the method of a sinusoidal wave, the device allows one to realize a pulse effect with a velocity head with a duration of up to 50 seconds. For this

электродвигатель с диском перемещаетс вверх с помощью регулировочного узла до совпадени одного из отверстий в диске с осью соплового устройства. За диском устанавливаетс исследуемый датчик так, чтобыthe motor with the disk is moved upward by means of the adjusting unit until one of the holes in the disk coincides with the axis of the nozzle device. After the disc, the probe under test is installed so that

его ось приемной полости совпадала с осью отверсти в диске и соплового устройства. При требуемой величине статического давлени в рабочей камере и требуемой температуре газа, поступающего из соплового устройства через подогреватель, в сопловое устройство подаетс давление и электродвигатель раскручиваетс до максимальных оборотов . В момент совпадени оси отверсти в диске с осью приемной полости датчика иits axis of the receiving cavity coincided with the axis of the hole in the disk and the nozzle device. At the required static pressure in the working chamber and the required temperature of the gas coming from the nozzle device through the preheater, pressure is supplied to the nozzle device and the electric motor is unwound to maximum speed. At the moment of coincidence of the axis of the hole in the disk with the axis of the sensor receiving cavity and

осью соплового устройства в приемное отверстие датчика проходит импульс скоростного напора, под действием которого система приходит в свободные колебани по окончании импульсного воздействи . В этом случаеThe axis of the nozzle device passes a pulse of high-speed pressure to the sensor receiving opening, under the action of which the system comes into free oscillations at the end of the pulse action. In this case

частотна характеристика исследуемого датчика может быть построена на основе применени преобразовани Фурье к реакции на имнульсное воздействне системы.The frequency characteristic of the sensor under study can be built on the basis of applying the Fourier transform to the response to the impulse effect of the system.

Описанное устройство может быть использовано в измерительной технике при динамической тарировке датчиков.The described device can be used in measurement technology for dynamic calibration of sensors.

Предмет изобретени Subject invention

1. Устройство дл динамической тарировки датчиков давлени , содержащее размещенные в рабочей камере систему возбуждени колебаний, выполненную в виде диска с отверсти ми, зубцами и прорез ми, соединенмои длиной рабочей части, резонансную трубу с контрольным и исследуемым датчиками, наружна бокова поверхность которой герметично соединена с рабочей камерой, и источник давлени с подогревателем, отличающеес тем, что, с целью расширени частотного дианазона колебаний, к закрытой торцовой стенке резонансной трубы нрикреплено нрофилированное соило, взаимодействующее с резонансной трубой.1. A device for dynamically calibrating pressure sensors, containing an excitation system arranged in a working chamber, made in the form of a disk with holes, teeth and slots connected by the length of the working part, a resonant tube with a control and test sensors, the outer lateral surface of which is hermetically connected with a working chamber, and a pressure source with a heater, characterized in that, in order to expand the frequency range of oscillations, a closed profile is attached to the closed end wall of the resonant tube coaxial solo interacting with a resonant tube.

2. Устройство по н. 1, отличающеес тем, что, с целью нолучени колебаний определенной формы, например, близкой к синусоидальной , сопло имеет, например, ромбовидный профиль с отношением длины большей диагонали ромба к меньшей равным 2,5, отношением ширины зуба диска к большей диагонали ромба равным 1,4, а отношение ширины зуба диска к ширине прорези выбрано равным 7.2. Device n. 1, characterized in that, in order to obtain oscillations of a certain shape, for example, close to sinusoidal, the nozzle has, for example, a diamond-shaped profile with a ratio of the length of the larger diagonal of the rhombus to less than 2.5, the ratio of the width of the tooth of the disk to the larger diagonal of the rhombus equal to 1 , 4, and the ratio of the width of the tooth of the disk to the width of the slot is chosen equal to 7.