Способ метрологической аттестации задатчиков давления с нецилиндрическим поршнем и соплом

/00, 1983.я измерений газо СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетел У 1008633, кл, С 01 Ь 2Велик Н.И, Приборы дл малых разностей давлени 1957, с. 146,(54) СПОСОБ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСЦИИ ЗАДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ С НЕЦИЛИНРИЧЕСКИМ ПОРШНЕМ И СОПЛОМ(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность, расширить диапазон аттестуемых давлений и снизить трудоемкость аттестации. В сопла 2 последовательно устанавливают поршни 1, соответствующие всем значениям аттестуемых давлений, Выходные давленияэадатчика измеряют напоромерами 6и 12 и используют для вычислениякоэф. регулятора расхода. Зффективплощадь поршня 1 в раэличчых точкахдиапазона давлений определяют иэ соотношения, связывающего эффективнуюплощадь поршня, выходное давление иобъемный расход воздуха через задачик в первой точке. 1 ил,(5) Изобретение относится к техникеизмерения давления, а именно к способам метрологической аттестации грузопоршневых эадатчиков давления снецилиндрическим поршнем, и можетбыть использовано в метрологическойпрактике,Целью изобретения является повышение точности, расширение диапазонадавлений и снижение трудоемкости метрологической аттестации задатчиковдавления с нецилиндрическим поршнем.На чертеже изображено устройство,с помощью которого реализуется данный способ (на примере задатчика избыточного.давления),Устройство содержит нецилиндрический поршень 1, расположенный внутри сопла 2. Полость 3, образованнаяпоршнем 1 и соплом 2, соединена сротаметром 4, емкостью 5 и напоромером 6, Ротаметр 4 соединен с емкостью 7, которая соединена с выходомдросселя 8 регулятора 9 расхода. Емкость 5 соединена с образцовым прибором 10 и камерой 11 обратной связирегулятора 9 расхода. Вход дросселя 8соединен с напоромером 12 и камерой13, внутри которой расположено седло14, соединенное с камерой 15. В камере 15 расположено седло 16, соединенное с источником давления питания.Жесткие центры 17 и 18 мембран 19-22соединены с клапанами 23 и 24 соответственно, Камеры 25 и 16 сообщаются с атмосферой. Эффективные площадимембран 19-22 связаны соотношением где К - коэффициент регулятора расхода (К 11),Способ реализуется следующим образом.В сопло 2 опускают груз 1, соответствующий давлению Р. При включении источника давления питания поршень 1 всплывает с кромки сопла 2 и остается во взвешенном состоянии, Выходное давление Р задатчика опреслделяется по формуле где 0,99985 - коэффициент, учитывающий потерю веса гирь весов в воздухе; ш- масса поршня 1;местное ускорение свободного падения;Г - эффективная площадь 5 нецилиндрического поршня при давлении РРегулятор 9 расхода при этом находится в состоянии равновесия, определяемом соотношениями 10 где Р, - давление в седле 14;Р - давление, создаваемоеисточником давления питания;Рл и Г 1 Ь - площади среза седел 14 и 2016 соответственно.По конструктивным соображениямпринято: 19 21 1 ф 20 22 2 1 л 1 Ь 3 25При РР, из (4) следует, что отношение давления Р- К = сопят30 и не зависит от давления Р, воспроизводимого задатчиком, и давления Рйитпитания. Однако в реальных задатчиках, особенно в области малых давле 1ний (Р ( 1 ПС,) коэффициент К меняется вследствие увеличения влияния трения в узлах седло-клапан на работурегулятора расхода. При этом условие 40(4), обеспечивающее постоянство эффективной площади поршня задатчикадавления, нарушается.Предлагаемый метод метрологическойаттестации позволяет учесть зависимость коэффициента К от давления Р.45При аттестации массу ш поршняслопределяют взвешиванием на весах(не показано).С помощью образцового прибора 10определяют путем многократных сличе ний значение Гсл эффективной площадипоршня 1. Одновременно ротаметром 4измеряют объемный расход Я , воздухачерез задатчик, а напоромерами 6 и12 - давления Р и (Р,) , Вычислясл ( сл ф 55 ют отношение:(6) где (Р), - среднее значение давления перед постоянным дросселем 8;где Рси Г,.- эффективные площадипоршня в первой и -й (д = 2,3,4) точке рабочего диапазона соответственно;- диаметр сопла задатчика; 30 - плотность воздуха принормальных условиях;в , выходное давление впервой точке;объемный расход возду ха через задатчик в первой точке; 25 рсл 0 сл Ра сл р л слРд; 1 Р, 40 где Р , Р - давления перед поса атоянным дросселем вд-й и в первой точкесоответственно; 45Р. - выходное давление в.-й точке,рассчитывают значения эффективной площади поршня 1, номинальные массы грузов и определяют погрешность задатчика давления.Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение производительности аттестации, так как трудоемкая Операция сличения произво дится только при одном значении давления; высокую точность аттестацииФормула изобретения Способ метрологической аттестации задатчиков давления с нецилиндрическим поршнем и соплом, содержащих регулятор расхода с постоянным дросселем, заключающийся в задании в одной из точек рабочего диапазона выходного давления, его измерении образцовым прибором, определении эффективной площади поршня в этой точке, определении эффективной площади поршня в других точках диапазона, расчете масс поршня для получения заданных давлений и определении погрешности задатчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, расширения диапазона аттестуемых давлений и снижение трудоемкости, определение эффективной площади поршня в других точках диапазона производят по соотношению Р. = Р 1 - - --- .0 ( - -- -1),183Ксл рк 1 Р сл К 1 ф сл сл(д=2,3,4) точке рабочего диапазона соотгде Р,и Г,ветственно;диаметр сопла задатчика;плотность воздуха при нормальных условиях; выходное давление в первой точке;объемный расход воздуха через задатчик в первой точке;Р а.л,Ксл р эсл рс 0 сл Ра;р 3Ч К. давления перед постоянным дросселем в-й точке. дЭсл 19 4за счет использования уравнения связи между параметрами задатчика; практическую возможность проведения аттестации при давлениях менее 100 Ча;возможность повышения точности рабочих средств измерения при давлении, не превышающем 4 кПа.