UA22347U

UA22347U - Device for dynamically calibrating pressure transducers

Info

Publication number: UA22347U
Application number: UAU200611117U
Authority: UA
Inventors: Serhii Anatoliiovych Bespalko; Alla Vasylivna Yovchenko; Sviatoslav Petrovych Poliakov
Original assignee: Cherkasy State Tech Univ
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2007-04-25

Abstract

The proposed device for dynamically calibrating pressure transducers contains a fluoroplastic butterfly valve with L-shaped passages and through holes. The design of the valve provides a possibility to reduce the negative clearance between the valve and the casing of the device.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пристрій відноситься до вимірювальної техніки і може бути використаний для динамічного градуювання датчиків тиску.The device belongs to measuring equipment and can be used for dynamic calibration of pressure sensors.

Відомий пристрій для градуювання, що містить корпус з отвором для досліджуваного датчика, обертальний барабан з двома порожнинами, вал з поперечною перегородкою між порожнинами, канали в поперечній перегородці для під'єднання досліджуваного датчика з порожнинами барабана, колектори підведення газу під тиском в порожнини, кільцеві вимірювальні колектори тиску, отвори, що з'єднують порожнини барабана з 70 вимірювальними колекторами, канали підводу тиску до вимірювального колектора; досліджуваний датчик; взірцеві манометри |див. Антонов А.Н., Купцов В.М., Комаров В.В. Пульсации давления при струйньх и отрьівньїх течениях. - М.: Машиностроение, 1990. - 272с..A known calibration device containing a housing with a hole for the probe under test, a rotating drum with two cavities, a shaft with a transverse partition between the cavities, channels in the transverse partition for connecting the probe under test with the cavities of the drum, manifolds for supplying gas under pressure to the cavities, annular measuring pressure collectors, holes connecting the drum cavities with 70 measuring collectors, pressure supply channels to the measuring collector; the investigated sensor; model manometers | see Antonov A.N., Kuptsov V.M., Komarov V.V. Pressure pulsations in jet and jet flows. - M.: Mashinostroenie, 1990. - 272 p..

Вказаний пристрій найбільш близький по технічній сутності до пристрою, що заявляється і вибраний в якості прототипа. 12 Недоліком цього пристрою є: - необхідність використання двох джерел тиску для підтримання в порожнинах барабану необхідного рівня статичного тиску; - наявність зазору між корпусом та барабаном, що обумовлює перетікання газу і зниження тиску в вимірювальному колекторі порожнини підвищеного тиску; - присутність підвищеної шумової складової сигналу досліджуваного датчика тиску, що обумовлюється наявністю вихроутворення при обертанні валу з поперечною перегородкою складної форми; - невеликий діапазон частот динамічного градуювання (0-500ГцЦ).The specified device is the closest in technical essence to the device that is claimed and selected as a prototype. 12 The disadvantage of this device is: - the need to use two pressure sources to maintain the required level of static pressure in the drum cavities; - the presence of a gap between the housing and the drum, which causes the gas to flow and reduce the pressure in the measuring collector of the high-pressure cavity; - the presence of an increased noise component of the signal of the pressure sensor under study, which is caused by the presence of a vortex formation during the rotation of a shaft with a transverse partition of a complex shape; - a small range of dynamic scaling frequencies (0-500 Hz).

В основу корисної моделі поставлена задача шляхом заміни обертального барабана з двома порожнинами спеціальним фторопластовим обертальним клапаном, що розташовується у внутрішній циліндричній порожнині корпусу, в площині датчика і ділить корпус на дві камери: високого та низького тиску забезпечити збільшення -(-) точності градуювання та збільшення діапазону частот. Обертальний клапан виготовлений з фторопласту, має 24 г-подібних канала для під'єднання датчика з камерами тиску та наскрізні отвори для проходження рідини через обертальний клапан з однієї камери до іншої.The useful model is based on the task of replacing the rotary drum with two cavities with a special fluoroplastic rotary valve, which is located in the inner cylindrical cavity of the housing, in the plane of the sensor and divides the housing into two chambers: high and low pressure, to ensure an increase in -(-) accuracy of graduation and an increase frequency range. The rotary valve is made of fluoroplastic, has 24 g-shaped channels for connecting the sensor with pressure chambers and through holes for the passage of liquid through the rotary valve from one chamber to another.

Пристрій для динамічного градуювання, що містить корпус з отвором для досліджуваного датчика; вал з - поперечною перегородкою що ділить корпус на порожнини, канали в поперечній перегородці, для під'єднання «І досліджуваного датчика з порожнинами корпуса; досліджуваний датчик; взірцеві манометри.A device for dynamic calibration, containing a housing with a hole for the probe under test; a shaft with a transverse partition that divides the body into cavities, channels in the transverse partition, for connecting the sensor under investigation to the cavities of the body; the investigated sensor; sample manometers.

Це дозволяє вдосконалити конструкцію пристрою. оThis allows to improve the design of the device. at

Відмінність запропонованого пристрою полягає в тому, що замість обертального барабана з двома Ге! порожнинами, виготовленого зі сталі використовується фторопластовий обертальний клапан з г-подібними 30 каналами та наскрізними отворами, в результаті чого забезпечується щільний контакт клапана та корпуса, сч зменшується величина негативного проміжку.The difference of the proposed device is that instead of a rotating drum with two Ge! cavities, made of steel, a fluoroplastic rotary valve with 30 r-shaped channels and through holes is used, as a result of which tight contact between the valve and the body is ensured, and the amount of negative gap is reduced.

Кожна з вказаних відмінних ознак є необхідними, а всі разом достатніми для досягнення технічного результату. «Each of the specified distinguishing features is necessary, and all of them together are sufficient to achieve a technical result. "

Технічним результатом даного корисної моделі є вдосконалення конструкції для динамічного градуювання З7З 70 датчиків тиску. с Експериментальне встановлено, що саме таке виконання пристрою дозволяє вдосконалити процедуру "з вимірювання.The technical result of this useful model is the improvement of the design for dynamic calibration of Z7Z 70 pressure sensors. It has been experimentally established that this very design of the device allows to improve the "measurement" procedure.

Корисна модель пояснюється кресленням, де на Фіг.1-2 показана структурна схема пристрою.The useful model is explained by the drawing, where Fig. 1-2 shows the structural diagram of the device.

Запропонований пристрій, що містить перехідники 1 для під'єднання взірцевих манометрів до камер високого юю 45 та низького тиску, досліджуваний датчик 2, штуцери З для подачі та відведення рідини з камер, фторопластовий обертальний клапан 4 з 24 г-подібними каналами, що з'єднують датчик з камерами високого 5 та низького 6 ке тиску.The proposed device, containing adapters 1 for connecting sample manometers to high-pressure and low-pressure chambers, probe 2, fittings C for supplying and draining liquid from the chambers, fluoroplastic rotary valve 4 with 24 g-like channels, which connect the sensor to the chambers of high 5 and low 6 ke pressure.

Пристрій працює таким чином. о При подачі рідини через вхідний штуцер З в пристрої, корпус якого розділений обертальним клапаном 4 на їх 50 дві камери, утворюється перепад тиску. Перепад тиску забезпечується втратами тиску АР при проходженні -ч рідини через наскрізні отвори виконані в обертальному клапані, що виконують функцію місцевого гідравлічного опору. Величина втрат тиску АР оберненопропорційна діаметру каналу.The device works like this. o When the liquid is supplied through the inlet fitting C to the device, the body of which is divided by the rotary valve 4 into two chambers, a pressure drop is formed. The pressure drop is provided by pressure losses of the AR when the liquid passes through the through holes made in the rotary valve, which perform the function of local hydraulic resistance. The amount of AR pressure loss is inversely proportional to the diameter of the channel.

Обертальний клапан виконаний з фторопласту, що дозволяє забезпечити щільний контакт з корпусом і 5 зменшити негативний проміжок та має 24 г-подібних канали. При обертанні валу г-подібні канали обертального клапану почергово з'єднують порожнину датчика з камерами пристрою між якими є певний перепад тиску АР. с При цьому на датчик тиску буде діяти періодичний сигнал рівний по величині перепаду тиску АР між камерами високого та низького тиску.The rotary valve is made of fluoroplastic, which allows you to ensure tight contact with the body and reduce the negative gap and has 24 g-shaped channels. When the shaft rotates, the r-shaped channels of the rotary valve alternately connect the sensor cavity with the chambers of the device, between which there is a certain pressure difference AR. c At the same time, the pressure sensor will be affected by a periodic signal equal in magnitude to the AR pressure difference between the high and low pressure chambers.

Застосування г-подібних каналів дозволяє зменшити шумову складову сигналу датчика тиску. Використання бо наскрізних отворів в обертальному клапані дозволяє відмовитись від джерела низького тиску.The use of r-shaped channels allows to reduce the noise component of the pressure sensor signal. Because the use of through-holes in the rotary valve allows you to abandon the source of low pressure.

Частота періодичного сигналу буде визначатись за формулою: г- А.М 60 65 де п - частота обертання валу пристрою, об/хв;The frequency of the periodic signal will be determined by the formula: r- А.М 60 65 where n is the rotation frequency of the shaft of the device, rev/min;

М - кількість пар г-подібних каналів, що з'єднують порожнину датчика з камерами пристрою.M is the number of pairs of r-shaped channels connecting the sensor cavity with the device cameras.

Взірцеві манометри через перехідники 71 під'єднуються до камер корпусу і вимірюють тиск. В кожній порожнині за рахунок прокачування рідини через установку підтримується певний рівень тиску.Sample manometers are connected to the housing chambers through adapters 71 and measure pressure. A certain level of pressure is maintained in each cavity due to the pumping of liquid through the installation.

Приклад конкретного застосування.An example of a specific application.

Для градуювання датчика тиску використовувався пристрій, що мав фторопластовий обертальний клапан, діаметром вОмм та шириною ЗОмм, кількість пар г-подібних каналів М-24, частота обертання валу п-2500об/хв,To calibrate the pressure sensor, a device was used that had a fluoroplastic rotary valve with a diameter of 10 mm and a width of 3 mm, the number of pairs of g-shaped channels M-24, the rotation frequency of the shaft - 2500 rpm,

Т-1000Гц. Результати зведено в таблицю 1.T-1000Hz. The results are summarized in Table 1.

Таблиця 1 70 Результати вимірюваньTable 1 70 Measurement results

Амплітуда сигналу у, В 0,81 0,83 0,85 0,87 0,89Signal amplitude in, V 0.81 0.83 0.85 0.87 0.89

Перепадтиску АР,кПа 10 20 30 40 50Differential pressure AR, kPa 10 20 30 40 50

Особливості пристрою для динамічного градуювання датчиків тиску: - коливання тиску мають форму рівнобедреного трикутника; - частота генерування коливань тиску змінюється в широкому діапазоні до 1000Гц; - амплітуда тиску визначається перепадом тиску між камерами і може регулюватись зміною діаметру та довжини наскрізних отворів.Features of the device for dynamic calibration of pressure sensors: - pressure fluctuations have the shape of an isosceles triangle; - the frequency of generating pressure fluctuations varies in a wide range up to 1000 Hz; - the pressure amplitude is determined by the pressure difference between the chambers and can be adjusted by changing the diameter and length of the through holes.

Claims

Formula of the invention Device for dynamic calibration of pressure sensors, containing a housing with an opening for the sensor under test, a shaft with a transverse partition dividing the housing into cavities, channels in the transverse partition for connecting the sensor under study with the cavities of the housing, the sensor under study, model manometers, which differs by using a fluoroplastic rotary valve with l-shaped channels and through-holes, which ensures tight contact between the valve and the body, the amount of negative clearance is reduced. in « (ze) s s

- and? ime) ime) (95) Cheka" that 60 b5