Устройство для градуировки преобразователей давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН НОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СКОМУ СВИДЕТ КА(56) 1. Труды метрологических институтов СССР, вып. 223 (283), 1978, с. 86-90.2, Авторское свидетельство СССР. М 890068, кл. 0 01 В 9/02, 1979 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ, содержащее камеру давления с оптически прозрачными окнами и установленными в ней градуируемым преобраэова телем давления и вибратором, под-. ключенным через усилитель к генератору, интерферометр Иайкельсона с модулятором, рабочая ветвь которого, проходит через камеру, фотоприемник, интерферометра, выход которого под-.,801065707 А ключен к счетчику числа интерферейционных полос и осциллографу, второй .фотоприемник со светопроводом, входкоторого расположен у экрана осциллографа, а выход подключен к счетчи.ку числа интерференционных полос,счетчику периодов и блоку управления, выходы которого подключены ксчетчику числа интерференционных нолос и счетчику периодов,а через генератор пилообразного напряжения кмодулятору интерферометра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения Функциональных воэможностей, оно снабжено блоком выделения нулевых значений сигнала и частотомером, один вход которого черезблок выделения нулевых значений сигнала соединен с выходом градуируемого преобразователя давления, а дру-,И - с дм ВйР фТРиВйника..Изобретение относится к приборостроению,в частности к устройствамдля градуировки преобразователейпеременного давления, т.е, для снятия амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ).Известны установки, предназначенные для определения динамическиххарактеристик преобразователей давления и содержащие устройства длясоздания переменного давления и точного измерения его значения. В одном иэ таких устройств для точногоизмерения амплитуды давления применен оптический интерферометр 1 3.Недостатком этих устройств дляизмерения переменного давления является отсутствие воэможности .производить измерение сдвига фаз междудавлением в камере установки ивходным сигналом,с градуируемогопреобразователя, т.е. определять.нх ФЧХ,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кпредлагаемому является устройстводля градуировки преобразователей.давления, содержащее камеру давленияс оптически прозрачными окнами иустановленными в ней градуируемымпреобразователем давления и вибратором, подключенным через усилительк генератору, интерферометр Майкельсона с модулятором, рабочая ветвькоторого проходит через камеру, фотоприемник интерферометра выход которого подключен к счетчику числаинтерференционных полос и осциллографу, второй Фотоприемник со светопроводом, вход которого расположену экрана осциллографа, а выход подключен к счетчику числа интерференционных полос, счетчику периодов иблоку управления, выходы которогоподключены к счетчику числа интерференционных полос и счетчику периодов, и через генератор пилообразногонапряжения к модулятору интерферометра 2 .Недостатком известного устройстваявляется ограниченность функциональных возможностей, .так как оно позволяет определять лишь АЧХ преобразователей давления. Известное уст-.ройство не позволяет измерять сдвигфаз между создаваемым в камере установки переменным давлением и сигналом с градуируемого преобразователя,что не дает возможности определятьего фазочастотную характеристику.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностейустройства..Эта цель достигается тем, чтоустройство, содержащее камеру дав-.ления с оптически прозрачными окнами и. установленными в ней градуируемым преобразователем давления и виб 51015 ратором, подключенным через усилитель к генератору, интерферометр Майкельсона с модулятором; рабочая ветвь которого проходит через камеру, фото- приемник интерферометра, выход кото рого подключен к счетчику числа интерференционных полос и осциллографу, второй фотоприемник со светопроводом, вход которого расположен у экрана осциллограФа, а выход подклю чен к счетчику числа интерференционных полос, счетчику периодов и блоку управления, выходы которого подключены к счетчику числа интерференционных полос и счетчику периодов, и через генератор пилообразного напряжения к модулятору интерферометра, снабжено блоком-выделения нулевых значений сигнала и частотомером, один вход которого через блок 20 выделения нулевых значений сигналасоединен с выходом градуируемогопреобразователя давления, а другой - с выходом второго Фотоприемника.Блок-схема устройства приведена.на чертеже.Устройство содержит лазер 1,светоделитель 2, зеркала 3, фотоприемник 4, модулятор 5, камеру б дав.- ления, окна 7, вибратор 8, градуируемый преобразователь 9 давления,усилитель 10 мощности, генератор11 сигналов, счетчик 12 периодовпроцесса, светопровод 13, дополнительный фотоприемник 14, счетчик15 числа интерференционных полос,осциллограф 16, генератор 17 пилообразного напряжения, блок 18 управления, блок 19 выделения нулевых значений сигнала и частотомер 40 20. При этом камера б давления установлена в измерительном плечеинтерферометра, модулятор 5 с подключенным к нему генератором 17установлены в его опорном плече, 45.светопровод 13 подключен к экрануосциллографа в точке, лежащей поосям симметрии изображения сигналаинтерферометра, а выход фотоприемника 14 подключен к счетчикам 12 и15 и блоку управления, .блок 19 под-каючен входом к градуируемомупреобразователю 9, а выходом - и одному из входов частотомера 20, другой его вход подключен к выходу фотоприемника 14Устройство работает следующим об.разом.Световой поток от лазера 1 попадает на светоделитель 2 и делитсяна два пучка, один иэ которых попа дает ыа зеркало 3 в иэерительномплече, а другой - на зеркало 3, установленное в опорном плече интерферометра. Отраженные от зеркала 3пучки интерферируют на светоделите ле 2 и регистрируются фотоприемни-.1065707 3 Составитель О. СафоновРедактор Н. ЛазаренкоТехред Т, фанта Корректор.А. Дзятко Тираж 824, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам, изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 11031/42 Филиал ППП "Патентф, гужгород, ул.Проектная,4 ком 4. Перед измерением с помоцью ., модулятора 5 в опорном плече интерферометра.осуцествляют измеение разности хода но пилообразному закону, а в измерительном плече создают изменение разности хода по гармоническому закону. Это приводит к периодическому смещению интерференционных полос на фотоприемнике 4, при этом модулятор 5 обеспечивает медленное изменение фазы интерФеренционной картины по.линейномузаконуПеред началом измерений устанавливают нулевые показания четчиков.12 и 15. При измерении амплитуды давления, пропорциональной амплитуде разности хода в камере 6, от генератора 17 с блока 18 управления поступает сигнал пуска. При этом на экране осциллографа 16 фаза синхронизированного изображения сигнала с интерферометра начи- . нает изменяться по пилбобразному закону. В момент, когда иэображениесигнала на осциллографе 16 пересе-, :кает светопровод 13 на фотоприемник 14 попадает сигнал, который вырабатывает на его выходе импульс запуска счетчиков 12 и 15 и тактовый импульс. в релейной схеме блока 18 управления Далее, изображение сигнала с изменяющейся Фазой движется в обратном порядке и занимает положение, при котором изображение сигнала второй раз пересекает точку контакта свето- провода.13 с экраном осциллографа 16. Возникающий при этом электрический импулвс на выходе Фотоприемника 14,готовит релейную схему в блоке 18 управления к остановке счетчиков12 и 15В дальнейшем изображение сигнала занимает на экране осциллографа первоначальное положение, а фаза сигнала, после пуска счетчиков 12 и 15, изменяется точно на 360 ф. В этот же момент электрический импульс с Фотоприемника 14 с :иомошью релейной схемы в блоке 18 управления вызывает команду "Стопф счетчиков 12 и 15.При этом на табло счетчика 12 регист рируется число, равное ш периодов 5 процесса в камере 6, а на таблосчетчика 15 - число, равное Б интерференционных полос, прошедших перед щелью Фотоприемйика 4 эа время измерения, т.е. за те же а периодов, 10 зарегистрированных, счетчиком 12.Сброс сигналов со счетчиков 12 и 15 осуцествляется командой спульта 18 управления. Результаты измерения (значения щ и ю) позволяют вычислить 15 амплитуду оптической разности хода.лучей интерферометра д 9 по Формуле 20 Амплитуда давления Ро вследствиетого, что РоЬ 8,определяется выра-,жениемИд,.: к ,25где К - коэффициент, численнорав-ный приращению давления.в камере 6"при котором интерференционная картина смещается на одну полосу.:Сдвиг фаз между сигналами с интерферометра и градуируемого .преобразователя 9 измеряют с помощьючастотомера 20 путем измерения временного интервала между импульсамитока, поступаюцими на входи частоЗ 5 томера 20 от Фотоприемника 14 и блоа 19. Эти импульсы соответствуютмоментам, когда сигналы с интерферометра и градуируемого преобразова-,теля достигают нулевых значений.40. Измеренный интервал при заданной:переменного давления позволяет оп,ределить сдвиг фаз между сигналом