Ударная труба для исследования динамических характеристик и калибровки датчиков давления

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИК 1)4 С 01 Е 2 Г) лизкний 28И.М.Степ в СР85.(57) Изо гии, в чких хара ков давл вышение сится к метролоретение отно стности к сн теристик и к ию динамичесибровке датчи обретения - пон ь бровки и расшиотного диапазьсных давлени чност л а 8 за можно изме спроизводи и. й на разрушае меры: камер ть ча тн иапазон мых да ении. л ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельствоФ 1286918, кл, С 01 1, 27/00,(54) УДАРНАЯ ТРУБА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И КАЛИБ -РОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ рение амплитудно-част воспроизводимых импул Ударная труба разделе мембраной 6 на две ка ого давления с датч","1 дгпр -и камеру 4 высокого даялпияс манометром 7, Поршень 8 за.репленна мембране 6 и расположен в камере 1низкого давления Фиксаця поршня 8 спомощью мембраны 6 позволяет гот тьопределенную начальную кооргнату;.внжения поршня 8, что позволяет повысить точность калибровки датч.ков,Тормоз обратного хода порп.я 8,. выполненный в ьиде кольца 9, размещенна конической части поршня 8, чтопозволяет поршню двигаться цо полнойостановки за счет противодавления газа. Это позволяет расширить амплитудный диапазон формируемых давлений.С другой стороны мембраны 6 к поршню8 прикреплен сменный груз 10. Варьируя скоростью движения порсчет изменения его массы,повышеширение ниеамплруемьН о мигде Х - координа текущему меры выс Р 1,Х и Р, ".,х - давления тели адиа поршня, равна значению объема едлага ого давления; объемы и показаабаты газов в каме кого и низкого дав ах выс ле етствен соот я (1) каждо Из уравнерость поршнярии обратно п что ск аектоследуй точк нальна квадраторшня, которая опорц массы ному корню из определяет ск орость нар е. В конце ания давлеаектории Х , опреде я в импуль ится поршень тормо ляемой уравне точк 5 ие+Д м обения запол через штуцерРа 50 твии на испыйся в ее торетс2,бочтуеце, За ечерез штуцесокого давлкового мехамембраны 6,сирует давлбы и освобо ого давления ся газом выяе аб запя до тывания спус 55 о разрыва ометр 7 фик низма, т.ед При этом манние в момент азрыв Осваинии поршн ж Изобретение относится к метрологиии измерительной технике и может бытьиспользовано для исследования динами -ческих характеристики и калибровкидатчиков давления,Целью изобретения являетсяточности калибровки и рас удно-частотного диапаз импульсных давлений. чертеже представлено пмое устроиство.Устройство состоит из камеры 1 низкого давления в виде цилиндра со штуцером 2 подачи газа, установленным в торце камеры испытуемого датчика 3, а также камеры 4 высокого давления в виде цилиндра со штуцером 5 подачи газа, спускового механизма в виде разрушаемой мембраны 6, закрепленной между камерами, манометра 7 в камере высокого давления, поршня 8 в сборке с тормозом обратного хода в виде уплотнительного кольца 9 с клинообразным сечением и сменным грузом 10. 2Если требуется работа в режиме коротких импульсов, то поршень 8 собирается без кольца 9, являющегося тормозом обратного хода, При подготовке устройства к работе поршень 8 собирается в зависимости от требуемого импульса давления, При этом выбирается разрушаемая мембрана 6 обеспечивающая разрыв при заданном (расчетном) давлении и груз 10 с массой, обеспечивающей длительность фронтов. При35 необходимости расширения импульсного давления поршень снабжается уплотнительным кольцом 9 и выбранная мембрана 6 закрепляется на нем выбранным4 грузом 10. Затем вся сборка закрепляется между камерами 1 и 4 по периферийной части мембраны 6, при этом винтом поршня 8 сжимают мембрану 6, обеспечивая герметичность.Устройство работает следующи ом.Камера 1 низкого давл я газом под давление необходимым для восп их условий при возде мый датчик 3, находят м камера 4 высо денный поршень 8 движется под действием давления Р газа камеры высокогодавления, Уравнение движения поршняимеет вид и останавливается. Эта точка не зависит от массы поршня и определяется состоянием газа в камерах до начала движения поршня и их геометрическими движения поршня и их геометрическими размерами. Погрешность ее расчета составляет величину менее 1 Б и обусловлена неучетом сил трения, пренебрежимо малых по сравнению с силами давления газа. Дальнейшее движение поршня определяется наличием на нем тормоза обратного хода, В случае наличия на поршне уплотнительного кольца 9 обратное движение поршня стопорится этим кольцом, которое заклинивается между поверхностями цилиндра и поршнем при условии выполнения соотношения Ы с сну, где острый угол клинообразного сечения кольца, а у - коэффициент трения между материалами цилиндра и поршня. При этом давление в заглушенной части камеры 1 равно пиковому и остается постоянным в течение времени, определяемого утечкой газа через зазоры между поршнем, цилиндром и уплотнительным кольцом, находящимся в заклиненном состоянии, Это время, составляющее десятые доли секунды, доста(3)1 О Формула изобретения Составитель Н.Матрохина Редактор М.Келемеш Техред М. Ходанич Корректор М.ВасильеваЗаказ 3774/44 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 точно для анализа характеристик датчика в условиях переходного процесса. Давление и температура газа в камере низкого давления рассчитывается по известным соотношениям для адиабати" ческого процесса в каждой точке траектории поршняЪР Ч =сопз;Ч Т"=сопз,где Ч - объем газа;Р - его давление;Т - температура,В случае, если поршень не был снаб жен уплотнительным кольцом 9, он воз"вращается в точку, близкую к исходной и формирует, таким образом, задний фронт испытательного импульса.Длительность фронтов импульсов ивремя движения поршня регулируетсямассой поршня за счет подбора груза10, закрепляющего мембрану на поршне.Окончательный расчет параметров импульса производят на основании показаний манометра 7 и по приведеннымформулам (1) - (3).Предложенная установка позволяетформировать импульсы длительностью0,05 - 100 мс при амплитуде до не- ЗОскольких сотен тысяч атмосфер. Температура, воздействующая на датчик.,при этом также имеет импульсный характер и достигает несколько тысячградусов в пике. Устройство позволяетрегулировать длительность и форму импульса в широком амплитудно-частотномдиапазоне, рассчитать его параметрыи повысить точность калибровки, В устройстве точность расчета параметровимпульса составляет 17. за счет исключения турбулентных течений в камеревысокого давления,Ударная труба для исследованиядинамических характеристик и калибровки датчиков давления, содержащая камеру высокого давления, камеру низкого давления, в торце которой размещены гнезда для испытуемых и контрольных датчиков, разрушаемую мембрану,установленную между камерами, неуплотненный поршень, размещенный в камеренизкого давления, и тормоз обратногохода поршня, выполненный в виде кольца.с конической поверхностью, о т -л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности кабибровки ирасширения амплитудно-частотного диапазона воспроизводимых импульсныхдавлений, в ней поршень закреплен намембране, при этом часть поршня, обращенная к мембране, выполнена конической, кольцо размещено на конической части поршня, а камера высокогодавления снабжена манометром, приэтом поршень снабжен прикрепленнымк нему сменным грузом, расположеннымс другой стороны мембраны,