Концентратор переменного давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В О 01 Ь 27 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИ ЬСТВУ(56) 1. Розенберг В,Д Сиротюк И.Г. Установка для получения ультразвука высокой интенсивности, - Ъкустический журнал",. 1959, Ю 5, с. 20 б.2. Плешко А.П. и др, Высокочастотный гидропульсатор Су 1009. фИзмерительная техникаф, 1970 Р 1.3. Проненко Л.В., Чернак В.А. .Оборудование метрологической базы в области акустических измерений во ВИИИФТРИ, Труды ВНИИФТРИ. Вып.б 1(121). М., Изд-во стандартов, 1962 (прототип).(54) (57) КОНЦЕНТРЯЛОР ПЕРЕМЕННОГОДАВЛЕНИЯ, содержащий цилиндрический излучатель, установленный соосно в герметичной цилиндрической камере;,: на противоположных торцевых крышках которой по оси излучателя размещены . отверстия для установки в камере поверяемого и образцового преобраОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТ ЯО 1065706 А зователей, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и расширения амплитудного диапазона создаваемых давлений, в нем торцевые крышки выполнены вогнутыми с кривизной, изменяющейся по косинусоидальному .закону, прн этом геометрические размеры камеры выбираются, ,.исходя из следующего соотношения2(г 1=Й+с 1-соз - снссоз 1( Н-Ь 1рс . где Н - половина высоты камерыЬ - половина расстояния между торцевыми крышками наоси камеры;Й - внутренний радиус камерыр - текущее значение радиальной коордийаты;"2 - половина расстояния между, торцевыми крышками приданном значении,Г;с - амплитуда косинусоиды,"описывающей кривизнуторцевых крышек камеры.40 Изобретение относится к приборо-. строению, и частности к устройстнам для градуиронки измерительных преобраэонателей (ИП) давления.Для создания переменного давления большой амплитуды используют 5 устанонкн концентраторного типа.Известен сферический конденсатор, н конце которого содержится ультразвуковой излучатель сферической формы. При работе этого , 10 устройства излучаемые сферические волны собираются н фокальной области, расположенной н центре сфеРы Г 13.Недостатком такого устройства является значительный градиент поля давления н фокальной области, что приводит к большим погрешностям измерения.Известен также нолноводный концентратор плоских волн, выполненный в виде экспоненциальной камеры,являющейся частью трубы-резонатора. В широкой части камеры помещен излучатель, а в узкой - поверяемый и образцовый ИП давления 2.Недостатком этого устройства является узкий частотный диапазон,ограниченный возможностями изменения размеров трубы-резонатора.Наиболее близким по технической сущности н достигаемому эффекту к предлагаемому является концентратор переменного давления, содержащий цилиндрический излучатель, установленный соосно н герметичной ци линдрической камере, на противоположных торцевых стенках. которой по оси излучателя размещены отверстия для установки в камере поверяемогО и образцового преобразователей.В.этом устройстве после ввода в камеру ИП давления на излучатель подают напряжение переменного тока, вызывающее радиальное перемещение его цилиндрической поверхности по гармоническому закону. При этом значение напряжения определяет амплитуду давления. Поддерживая заданную амплитуду давления и изме. няя частоту, снимают АЧХ ИП давления. Градуиронку поверяемого ИП давления производят путем сличения с показаниями образцового ИП на разных частотах 3 .Недостатком известного устройства является низкая точность градуиронки, вызванная тем, что в этом устройстве давление вдоль его оси не постоянно. Особенно значительное отличие, как показали эксперименты, наблюдается при частотах ,60 более 8 кГц между давлениями у торцевых крыаек, т.е. как раз в тех местах, где располагают градуируемый и образцовМй ИП давления. Это объяс няется имеющей место несимметрией 65Н - половина высоты камеры,Ь - половина расстояниямежду торцевыми крьаака"ми на оси камеры;Р - внутренний радиус камеры;- текущее значение радиальной координаты;2 - половина расстояниямежду торцевыми крышками при данном значениис - амплитуда осинусоиды,описывающе кривизнуторцевых крышек камеры.При этом поле давления в узкой. приосевой части камеры оказывается практически однородным, благодаря где параметров поля давления н камере,вызванной тем, что волновое полев камере при частотах более 3 кГцимеет сложный характер: здесь имеютместо не,только цилиндрические радиальные волны, но и распространяющиеся вдоль оси камеры нормальныеволны, отражаемые крышками. Этиволны возникают, если расстояниемежду стенками волновода 2 Ь и длинаволны Л связаны соотношением2 Ь ( Л/2,Если расстояние между крышкамитаково, что на нем укладываетсяболее одной полуволны, то несимметрия поля .в приосевой области неизбежна. Поэтому поверку большинстватипов ИП, вводимых в камеру черезрезьбовое отверстие и располагаемыхпоэтому у ее торцевой стенки, производить нельзя, Кроме того, у устройства узкий амплитудный диапазон.Этообъясняется тем, что переменноедавление создается н камере значительного объема. Таким образом,недостатком известного устройстваявляется низкая точность и узкийамплитудный диапазон,Целью изобретения является повышение точности градуировки и расширение амплитудного диапазона создаваемых давлений.Эта цель достигается тем, что вустройстве, содержащем цилиндрический излучатель, установленныйсоосно в герметичной цилиндрическойкамере, на противоположных торцевыхкрышках которой по оси излучателяразмещены отверстия для образцовогои поверяемого преобразователей давления, торценые крышки камеры устройства выполнены вогнутыми с кривизной, изменяющейся по косинусоидальному закону, при этом геометрические размеры камеры выбираются,исходя из следующего соотношения1065706 Составитель О. СафоновТехред С. Нигунова Корректор А. Дэятко ИВ ю Редактор Н. Лазаренко Тираж 28 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по,делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 11031/42 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, улПроектная,4 тому, что здесь камера не пропускает нормальные волны, одновременно из-за существенного уменьшения объема камеры при оптимальной форме крышек расширяется амплитудный диапазон. Это позволяет уменьшить неравномерность поля давления в приосевой части камеры и увеличить коэффициент усиления концентратора давления.На чертеже представлено предла. гаемое устРойство.Устройство состоит из цилиндрической камеры 1 с вогнутыми крьщка ми 2 косинусоидальной Фор;аю, внутри камеры соосно с ней помещен пьеэокерамический излучатель 3 с охватывающим его виброизолирующим кольцом 4, поверяемого и образцового ИЮ 5 и 6 давления, вводимых в отверстия крышек 2 на их оси. Полость 7 камеры 1, заполненная жидкостью, связана с источником 8 давления. Источник 9 напряжения переменного тока под. ключен к излучателю 3. Предлагаемое устройство работаетследующим образом,После установки поверяемого 5и образцового 6 ИП давления в крышках 2 камеры 1 в ее полости 7 с помощью источника 8 создают избыточное давление, что позволяет. при создании переменного давления значительной амплитуды избежать кави тации. Затем на излучатель 3 подаютнапряжение переменного тока от источника 9. При этом излучатель 3 будет периодически изменять свои размеры, создавая волновое движение жид кости в полости 7 камеры 1. Благодаря цилиндрической Формеизлучателя и, кроме того, благодаря вогнутой Форме крыаек камеры при дви жении волны к оси камеры амплитудаколебаний частйц жидкости будет возрастать, так как при этом резко уменьшается площадь поперечного сечения камеры.