Способ определения нелинейности гидравлических динамометров
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке и испытаниях гидравлических высокоточных динамометров. Способ позволяет повысить точность и упростить определение нелинейности. В основе способа лежит определение нелинейности через определение изменения эффективной площади упругого элемента динамометра. Представлены два соотношения для определения нелинейности соответственно для динамометров с упругим элементом в виде мембраны и поршня и в виде сильфона.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (!9) (И) (51) 4 С 01 Т 27/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г
Vs
S и Sh
S
h (2) г(6 6) / 8 = (Г -1 ) 1, S"- S +ДЧ, (h- 6 ) Ь sh
h Ь 6(h 6) zv („ ), (3) ЕЧ, **$ б - ХРЧ; — )Vg н а -Эе.PV.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
npp rHHT СССР
1 (21) 4308727/24-10; 4308729/24-10 (22) 20.07.87 (46) 23.10.89. Бюл. 1: 39 (71) Физический институт им.П,Н,Лебедена (72) 11.А.Трубкин (53) 531.787 (088.8) (54) СПОСОБ ОПРГЛГЛГ11ИЯ НГЛИНЕРНОСТИ
Г1ЩРАВЛИЧЕС!Л!Х ЛИНА1!О) 1ЕТРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольИзобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано при разработке и испытаниях гидравличес их динамометров.
1!ель изобретения — повышение точности и упрощения определения нелинейности.
В основе способа лежит определение нелинейности через изменение эффектинной площади динамометра, что следует из выражения
« где à — значепие эффективной площади;
à — исходное зпачение эффективной площади; — нагрузка;
6 — значение нагрузки по линей-. ной аппроксимации.
Лля гидравлических динамометров, рабочая полость которых ограничена корпусом, поршнем и герметизирована
2 зовано при разработке и испытаниях гидравлических высокоточных динамометров. Способ позволяет повысить точность и упростить определение нелинейности. F> основе способа лежит определение нелинейности через опре . деление изменения эффективной площади упругого элемента динамометра.
Представлены два соотношения для определения нелинейности соответственно для динамометров с упругим элементом в виде мембраны и поршня и в виде сильфона. 2 з.п. A-лы. упругой мембраной, значения площадей столба жидкости, приходящихся на сечение внутренней полости корпуса S и поршень s, равны где h — высота столба жидкости;
Ч вЂ” объем жидкости.
Сообщая упругому элементу перемещение а, можно найти новые значения этих площадей: где объемы Ю, и ЬЧ соответственно равны
1516812 составляет:
3 (1
t-3
dF
И
Рш — — — -) F Ж РЧ
F n(t-f)
Или при 8 ((t
И = --- (1
t и V=Fnt
Ры — — --) F Эс Р. (12) (5) F 0,5(S+s), АЯ
ЖРЧ
ДБ +Дs
5 + s (6) 20
S(h-Д) Л
N - — - -,Р
h (7) 25 где Ч
40
Дг 3
Г (9) Изменение площадей из (2) и (3) h ЖРЧ
Д$ =S -S = ---- 8
В (4)
h-Д h -d 5
+ зЛ ЖРЧз
h- Д S(h-Д) Так как эффективная площадь динамометра равна то величина нелинейности N выразится отношением или .(при Д << h и Ч = Sh) Для динамометра, упругий элемент которого выполнен в виде сильфона, значение эффективной площади будет равно!
V Sa + s (t-а) 30
F = (8)
t объем, занимаемый гофром сильфона; шаг гофра; ширина гофра; г» 01
»,.1 2
9 и и — соответственно наружный и внутренний диаметры сильфона.
Если предположить, что гофру сильфона сообщено перемещение h =Д/п, 45 где n — число гофров, то тогда, основываясь на выражении (8), изменение эффективной площади сильфона равно
s ДЧ (1 — — — — — ---- )
F F 6 гдеДЧ вЂ” объем, возникающич за счет 55 непараллельного смещения гофра;
ДЧ =МР— — -- — (s — F ) 3, (10)
V п ш где Г ш — площадь направляющей штока (если штока нет Гш=О) .
Иэ выражений (9) и (10) имеем нелинейность:
Предлагаемый способ определения нелинейности применим при условиях, если сжимаемость жидкости остается постоянной во всем диапазоне давлений; если изменение объема приемной камеры измерительного прибора (манометра), сообщенного с калибруемым динамометром, значительно меньше величины объема и ЬЧ, а также если гистереэисные явления в динамометре малы по сравнению с величиной нелинейности, т.е. способ предназначен для градуировки высокоточных динамометров.
Из полученных выражений (7) и (12) следует, что точность определения нелинейности по предлагаемому способу зависит от точности определения перемещения. упругого элемента и давления в рабочей полости, вызываемого этим перемещением.
Формула изобретения
1.Способ определения нелинейности гидравлических динамометров, заключающийся в том, что на упругий элемент динамометра воздействуют нагрузкой и измеряют вызванное этим воздействием давление P в рабочей полости динамометра, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью увеличения точности и упрощения определения нелинейности, дополнительно измеряют перемещение Д упругого элемента под воздействием нагрузки, а затем с учетом высоты h столба жидкости в рабочей полости, площади сечения S рабочей полости, площади поршня s объема Ч жидкости в рабочей полости и коэффициента Ж сжимаемости жидкости судят о нелинейности динамометра.
2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что при упругом элеF Ж,РЧ (1- — "-)
F Е n(t-g)
5 где ц Ь/и
Г„,d
N =
h ЖГ Ч с (h «Д) Составитель О.Слюсарев
Техред А.Кравчук Корректор В.Кабаций
Редактор Е.Папп
Заказ 6377/40 Тираж 789 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5 о
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101
5 1516812 менте, выполненном в виде мембраны с центральным поршнем, нелинейность определяют иэ соотношения
3. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что при упругом элементе, выполненном в виде сильфона, 1р нелинейность определяют из соотношения ход гоАра сильфона; шаг гоАров; площадь сечения внутреннего направляющего штока; эффективная площадь сильфона; число гофров.
