SU750301A1 - Гидроакустический пульсатор дл проверки датчиков давлени - Google Patents

Description

(54) ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПУЛЬСАТОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к измерительной технике,в частности к устройствам дл  проверки и градуировки датчиков давлени .j

Известно устройство дл  динамической тарировки датчиков давлени  с передачей давлени  чувствительному элементу датчика через эластичный элемент , герметизирующий рабочую камеру ю устройства .

Недостаток известного устройства - невысока  точность, динамической тарировки датчиков давлени  в широком диапазоне частот.

Наиболее близким по технической СУ1ЦНОСТИ и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству  вл етс  гидроакустический пульсатор дл  проверки датчиков давлени , содержа- 20 щий основание на котором укреплены пьезокерамический преобразователь, рабоча  камера с жидкостью, выполненна  в виде экспоненциального волновода концентратора, широкий 25 конец которого св зан со сферической излучающей мембраной, а узкий соединен со сменными трубчатыми резонаторами , оканчивающимис  головкой с испытуемыми датчиками 2J .

Однако этот гидроакустический пульсатор имеет относительно узкий диапазон частот (1000...1500 Гц) и большую неравномерность резонансной амплитудно-частотной характеристики .(ЧТО  вл етс  следствием того, что пьезбпреобразователь имеет одну резонансную частоту, на которой мощность излучаемых колебаний давлени  максимальна . На других частотах возбуждени  в промежутках между нижней частотой i и резонансной частотой i и между i и верхней частотой известный пульсатор работает только на гармонических составл ющих резонансной частоты возбудител  колебаний - пьезопреобразовател , а, следователь-. но, имеет малые амплитуды пульсирующего давлени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности градуировки за счет расширени  диапазона частот колебаний давлени  и обеспечени  равномерности амплитудно-частотной характеристики .

Это достигаетс  тем, что в гидроакустическом пульсаторе дл  проверки датчиков давлени , содержащем основание на котором укреплены пьезокерамический преобразователь, рабоча  камера с жидкостью и экспоненциальной волновод-конденсатор, широкий конец которого св зан со сферической мембраной , а узкий - соединен со сменными трубчатыми резонаторами, оканчивающимис  головкой с испытуемыми датчиками, пьезокерамический преобразователь выполнен в виде усеченного конуса, состо щего из набора ц-илиндрических шайб равной толщины и различного диаметра.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, первый вариант размещени  преобразовател  предлагаемого устройства, разрез; на фиг, 2 - второй вариант размещени  пьезопреобразовател  устройства; на фиг. 3 - спектрограмма амплитуд давлени  (резонансна  амплитудно-частотна  характеристика) предлагаемого устройства; на фиг. 4 - спектрограмма амплитуд давлени  (резонансна  амплитудно-частотна  характеристика известного устройства).

Устройство содержит крышку 1 (основание ) , пьезопреобразователь 2 в виде усеченного конуса с верхним-3 и нижним 4 основани ми набранный .из шайб 5, б, 7 (см. фиг. 1 и 2) цилиндрической формы различного диаметра, которые скреплены между собой по плоскости основани  токопровод щим клеем, а побоковой поверхности эпоксидным клеем 8. Цилиндрическа  шайба 5 склеена из дисковых пьезоэлементов 9, 10, 11. Цилиндрическа  шайба 6 склеена из дисковых пьезоэлементов 12, 13, 14, а цилиндрическа  шайба 7 из пьезоэлементов 15, 16 17. Каждый пьезоэлемент преобразовател  2 подключен параллельно к электрическим выводам 18, подсоединенным к герметичному штепсельному разъему

19.Пьезопреобразователь 2 своим нижним основанием 4 прижимаетс  сферической излучаемой мембраной 20

к крышке 1.

Излучающа  мембрана 20 на своей обратной поверхности имеет углубление 21, выполненное соосно с волноводом-концентратором 22, дл  соосного размещени  пьезопреобразовател  2 при сборке устройства.

На фиг. 2 изображен второй вариант закреплени  пьезопреобразовате- л  2 в виде усеченного конуса, нижнее основание 4 которого размещено уг иублении 21 сферической мембраны

20,а верхнее основание 3 - на плоскости крышки 1.

Волновод-концентратор 22 с трубопроводом 23 (см. фиг. 1) устанавливаетс  сверху мембраны 20 и прит гиваетс  к крышке 1 болтами. К волноводу-конденсатору 22 присоедин етс  резонатор 24, оканчивающийс  головкой 25 с испытуемым датчиком 26 и образцовым датчиком 27.

Устройство работает следующим образом .

После заполнени  полости волновода-концентратора 22 и резонатора 24 жидкостью (водой, маслом и т.д.) с в полости над мембраной 20 устанавливаетс  статическое давление. Точно такое же давление (путем нагнетани  газа, трансформаторного масла или другой диэлектрической жидкости)

Q устанавливаетс  и в полости над

мембраной 20 (со стороны пьезопреобразовател  2). Далее через разъем 19 на пьезопреобразователь 2 от за- дающего генератора подаетс  электрический ток, в результате чего пьезо5 преобразователь 2 передает колебани  мембране, котора  в свою очередь вводит столб жидкости над мембраной в режим сто чих вод. Переменное давление воздействует одновременно на

0 испытуемый 26 и образцовый 2 датчики, сравнение показаний которых позвол ет градуировать их динамический режим. Поскольку пьезопреобразователь 2 выполнен из цилиндрических

5 шайб 5, б, 7 различного диаметра, кажда  пьезошайба 5, б,7 будет иметь свою резонансную частоту. Причем, резонансна  частота цилиндрических пьезошайб 5, б, 7, коQ торые имеют одну и ту же толщину, обратно пропорциональны их диаметру . Таким образом, пьезопреобразователь 2 в виде усеченного конусд. имеет столько резонансных: частот, из

скольких дилиндЕ ческих шайб он

состоит. Первый вариант установки пьезопреобразовател  2 (см.фиг.1) позволит значительно расширить диапазон частот колебаний давлени  в область нижних часгот (см.фиг.З,

0 i-ц Ь, обеспечив при этом

высокую равномерность резонансной амплитудно-частотной характеристики. Второй вариант установки пьезопреобразовател  2 (см.фиг. 2) позволит

С значительно расширить диапазон частот колебаний давлени  в область верхних частот (см.фиг. 3, обеспечив при этом высокую равномерность амплитудно-частотной ха рактеристики.

Кроме того, углублени  21, вь1полненное на обратной поверхности сферической мембраны 20 соосно с волноводом-концентратором 22, позволит повысить удобство сборки устройства

5 за счет-центрировани  пьезопреобразовател  2 относительно мембраны 20 и крышки 1.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 117970, кл. G 01 L 27/00, 1958.

2.Авторское свидетельство СССР № 191169, кл. G 01 L 27/00, 1965 (прототип).

/г

Риг.2

PU8.3