Патент ссср 200830

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Л!

i.a. 42k, 14il0

Заявлено 19.1Х.1966 (¹ 1103312i26-!О) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15Х111.1967. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 2.Х.1967

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ЧПК 6 011

УДК 533.6 071.5(088.8) Авторы изобретения

В. В, Богданов и

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ТАРИРОВКИ ДАТЧИКОВ

ДАВЛЕИИЯ

11звестные устройства, предназначенные для создания гармонических колебаний давления, не обеспечивают широкого частотного диапазона колебаний.

Предложенное устройство отличается от 5 известных тем, что к закрытой торцовой стенке резонансной трубы прикреплено профилированное сопло, взаимодействующее с резонансной трубой. Сопло может иметь, например, ромбовидный профиль с отношением 10 длины большей диагонали ромба к меньшей равным 2,5, отношением ширины зуба диска к большей диагонали ромба 1,4, Отношение шириllhl зуоа;!иска к Ujlipllllc прорези хlожет быть выбрано равным 7. 15

Зти отличия позволяют расширить частотный диапазон колебаний н получать колебания определенной формы, например, близкой к синусоидальной.

На !ертеже изображена конструкция опп- 20 сываемого устройства.

Устройство содержит резонансную трубу 1, внутри которой возбуждаются колсбащ!я давления. Труба имеет два отверстия 2 для установки контрольного и исследуемого дат- 25 чиков. Внутри тр! бы перемещается поршень со штоком 8, служащий для изменения длины рабочей части трубы. Просверленное в поршне отверстие 4 сообщает внутреннюю полость резонансной трубы с частью вп"Tpcli- 30 пей полости штока. K закрытой стенке резонансной трубы прикреплено сопловое устройство б, предназначенное для образования и подвода колебаний давления к резонансной трубе. К сопчoвoхiу устройству прикреплен, в свою очередь, штуцер 6, служащий для подНОда D033уха ÎT IlcroiIHIII II péII.iie IHSI. Диск 7, установленный на валу электродвигателя 8, имеет 30 зубцов и 30 прорезей и изменяет сопротивления истечения воздушной струи, вытекающей пз соплового устройства 5. Отверстия 9 диска предназначены для формироващ!я импульсной функции.

Камера 10 рабочего давления одним концом гермети пю соединена с поверхностью нару кной степки резонансной трубы 1 и служит для создагн!я требуемого статического давления в этой труое. Регулировочный узел

11 предназначен для крепления и перемещеIIIIÿ в ВеpTèкалвн10м 11 горизонтальном па правлениях электродвигателя с диском.

Подогрев газа до требуемой температуры, осуществляется подогревателем 12.

Работа устройства заключается в следующем.

В камере 10 рабочего давления и, следовательно, в резонансной трубе 1 с помощью подключения се открытого ко!ща к трассе давления или вакуум-трассе устанавливается требуемое статическое давление. Поршень в

200830

65 это время находится в крайнем левом положении на расстоянии 4 — 5 с,я от закрытой стенки резонансной трубы. Включается электродвигатель 8, приводящий во вращение диск 7. Обороты диска устанавливаются в соответствии с желаемым нижним значением частоты колебаний давления. Самая низкая частота в этом положении поршня может быть около 30 гц, а самая высокая около 400 гц.

От источника давления (или при величинах статического давления в рабочей камере существенно ниже атмосферного из атмосферы) при работе с нагретым газом через подогреватель 12 в "îïëîâîå устройство 5 подается давление, величина которого регулируется до получения требуемой амплитуды колебания давления в объеме, образованном поршнем и внутренней полостью закрытой части резонансной трубы. При этом струя воздуха под действием перепада давления между статическим давлением в рабочей части камеры 10 и давлением в сопловом устройстве 5 будет истекать из соплового устройства в рабочую камеру.

Враш,ающийся диск изменяет сопротивление истечения струи газа, в результате чего давление в резонансной трубе меняется по закону, близкому к синусоидальному. У казанная форма колебаний давления получается при выбранном отношении длины большей диагонали ромба сопла к меньшей равном 2,5, отношении ширины зуба к большей диагонали ромба сопла — 1,4, отношении ширины зуба к ширине прорези равном 7.

Указанные отношения размеров соплового устройства, зубцов и прорезей диска позволяют получить форму возбуждаемых колебаний давления в сопловом устройстве с незначительными по амплитудам высшими гармоническими составляющими.

Наличие объема, образованного закрытой стенкой резонансной трубы, обеспечивает дополнительное затухание амплитуд высших гармонических составляющих, в результате чего в объеме, в диапазоне частот 30 — 100 гц, форма колебаний давления получается близкой к синусоидальной. Коэффициент искажений в указанном диапазоне частот не превышает 5%.

Для получения частот в диапазоне 200—

4000 гц используются резонансные свойства трубы 1. Для этой цели поршень со штоком перемещается в правое положение и устанавливается на отметку шкалы с требуемым значением частоты. Обороты электродвигателя регулируются до возникновения резонанса па основном или кратпом тоне резонансной трубы. Изменяя положение поршня в резонансной трубе и обороты электродвигателя, можно получить требуемое значение частоты в диапазоне 200 — 4000 гц, Лмплитуда колебаний давления при заданном статическом давлении в рабочей камере может регулироваться величиной давления в

55 сопловом устройстве и изменением в небольших пределах положения поршня, а температура газа — путем изменения тока электроподогревателя. Для уменьшения амплитуд высших гармонических составляющих при возбуждении рсзонансной трубы на основном тоне в поршне имеется отверстие, сообщающее рабочую камеру резонансной трубы с частью внутренней полости штока, которая представляет собой короткую трубку, закрытую на конце жесткой стенкой. Зто приводит к тому, что частота основного тона резонансной трубы находится не в кратном отношении к частоте кратных тонов резонансной трубы, и, таким образом, условие для возникновения резонанса на кратных гармониках при возбуждении резонансной трубы на основном тоне отсутствует.

Контроль амплитуды получаемых колебаний давления и формы их осуществляется по контрольному датчику с известной динамической характеристикой, подключенному через усилительную аппаратуру на катодный осциллограф.

Наряду с динамической тарировкой исследуемого датчика методом синусоидальной волны устройство позволяет реализовать импульсное воздействие скоростным напором с длительностью до 50 10 сек. Для этого электродвигатель с диском перемещается вверх с помощью регулировочного узла до совпадения одного из отверстий в диске с осью соплового устройства. За диском устанавливается исследуемый датчик так, чтобы его ось приемной полости совпадала с осью отверстия в диске и соплового устройства.

При требуемой величине статического давления в рабочей камере и требуемой температуре газа, поступающего из соплового устройства через подогреватель, в сопловое устройство подается давление и электродвигатель раскручивается до максимальных оборотов. В момент совпадения оси отверстия в диске с осью приемной полости датчика и осью соплового устройства в приемное отверстие датчика проходит импульс скоростного напора, под действием которого система приходит в свободные колебания по окончании импульсного воздействия. В этом случае частотная характеристика исследуемого датчика может быть построена на основе применения преобразования Фурье к реакции на импульсное воздействие системы.

Описанное устройство может быть использовано в измерительной технике при динамичсской тарировке датчиков.

Предмет изобретения

1. Устройство для динамической тарировl(I датчиков давления, содержащее размещепные в рабочей камере систему возбуждения колебаний, выполненную в виде диска с отверстиями, зубцами и прорезями, соединенного с валом электродвигателя с регулируе200830

Составитель Г. Н. Невская

Редактор и. С. Коган Техред Т. П. Курилко Корректоры; И. Л, Кириллова и Е. Ф. Полнонова

Заказ 3109 3 Тираж 535 Подппспог

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 мой длиной рабочей части, резонансную трубу с контрольным и исследуемым датчиками, наружная боковая поверхность которой герметично соединена с рабочей камерой, и источник давления с подогревателем, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона колебаний, к закрытой торцовой степке резонансной трубы прикреплено профилированное сопло, взаимодействующее с резонансной трубой.

2. Устройство по п. 1, от,гичатщееся тем, что, с целью получения колебаний определснной 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 вы10 брано равным 7