Устройство для калибровки датчиков высокого давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БО 520371 27 0 зо 4 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский государственный университет(56) Авторское свидетельство СССР У 759878, кл. 6 01 Ь 27/00, 1980,Авторское свидетельство СССР М 417704, кл, С 01 Ь 27/00, 1974. (54) УС).РОЙСВО ДЛЯ КАЛИВРОВКИ ДА- ЧИКОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к контрольно"измерительной технике, в частности к устройствам для калибровки датчиков высоких давлений. Целью изобретения является повышение точности за счет создания однородного ударно-сжатого газа с точно определяемыми параметрами. Устройство содержит ударную трубу, заполненнуюрабочим газом. Ударная труба снабжена излучателем ударной волны, размещенным на одном конце трубы и выполненным в виде камеры 2 высокого давления, отделенной разрывной диафрагмой 4 от камеры 3 низкого давления.С другого конца трубы установленаотражающая торцовая стенка 7, выполненная в виде двух пластин, образующих двугранный угол Д или Л /2. Наторцовой стенке 7 вблизи ребра 8 размещены гнезда для калибруемых датчиков давления. При разрыве диафрагмы4 образуется ударная волна, что приводит к ее отражению от торцовой Ястенки и образованию вблизи ребра 8объема равномерно сжатого газа, параметры которого можно рассчитать ииспользовать для калибровки датчиков(давления, 3 ил. 1 табл.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для калибровки датчиков высоких давлений,Целью изобретения является повышение точности за счет создания однородного ударно сжатого газа с точно определяемыми параметрами.На Фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - торцовая стенкаустройства по первому варианту; наФиг.З - то же, по второму варианту.Устройство содержит ударную трубус параллельными стенками 1, в которой размещена камера 2 высокого давления, заполненная толкающим газом,камера 3 низкого давления, разделяю-щая их диафрагма 4, рабочая камера5, заполненная как и камера 3 рабочим газом и оборудованная гнездамидля подключения датчиков 6 аппаратуры, измеряющей параметры ударной волны, образующейся при разрыве диафрагмы и приходящей в рабочую камеру 5 25по каналу 3 низкого давления, торцовая стенка 7 имеет форму вогнутогодвугранного угла с ребром 8 и отражаю.щими гранями под углом д раствора,расположенного симметрично по отношению к набегающему потоку. Торцоваястенка 7 выполнена из жесткого и непроницаемого материала, а отражающиеграни сочленены.Аналогичное решение может быть выполнено, если ударная труба имеетеще по крайней мере одну боковуюстенку 10, перпендикулярную двум боковым. В этом случае торцовую стенкуможно взять плоской и образующей40двугранный угол Д /2 (фиг,З) с стенкой 10, В основе этой возможностилежит эквивалентность условий теченияневязкого и нетеплопроводного газаоколо плоскости симметрии или расположенной в этом месте плоской стенки. Однако проявление эффектов погранслоя делает это решение более ограниченным в отношении, например,концентрации и температуры сжатогогаза (но не давления), чем описанное50выше.В предлагаемом устройстве конструкцией предусмотрена возможностьизменения угла, составляемого отражающими гранями торцовой стенки с направ лением распространения начальнойударной волны, поскольку этот параметр устройства должен быть взят в эависимости от характеристик газа и падающей ударной волны, что может быть осуществлено путем гибкого сочленения отражающих граней или компоновкой торцовой стенки из элементов - призматических вставок.В варианте устройства, предназначенном для,тарировки датчиков давле- ния, в стенках 7 и/нли 1 и 10 рабочей камеры 5, вблизи ребра 8 выполнены гнезда для размещения тарируемого датчика 9.Устройство работает следующим образом.Рабочую камеру 5 и камеру 3 низкого давления заполняют рабочим газом. Затем в канал 3 низкого давления направляют ударную волну, созданную взрывом, разрядом или другим способом, например, как реализовано в ударной трубе согласно Фиг.1, т.е. путем заполнения камеры 2 толкающим газом и последующим устранением диафрагмы 4. Параметры ударной волны, подходящей к торцу 7, измеряют, например, базовым методом по времени ее прохождения около датчиков 6 либо интерферометрическим способом. Получая число Маха з рассчитывают величину угла Д рефлектора 7 из соотношения д = К 1,047-(0,188-0,091) г(где К=вССС р и С - соответственно удельныетеплоемкости газа припостоянном давлении ипри постоянном объеме; К=2 при симметричном размещении двугранного угла торцовой стенки; К=1 при совпадении одной из граней двугранного угла торцовой стенки с боковой стенкой канала. Направляют ударную волну на рефлектор 7 и в промежуток времени, моменты начала и окончания которого определяются аналитически иэ теории процесса по времени прохождения ударной волны около датчиков 6, минимальной высоте канала ударной трубы, свойствам рабочего газа и числу р производят рабочие операции со сжатым газом в результирующем состоянии. Объем, занятый этим газом, имеет в сечении форму четырехугольника, возникает и располагается в окрестности ребра 8чем д = К 1,047 - 0,188-0,09 Х)х гдеК=1,2 коэффициент, зависящийот размещения наклонныхпластин;число Маха ударнойволны,х= -,ССС иСР соответственно удельныетеплоемкости газа припостоянном давлении ипри постоянном объеме.,околовскийк Корректор В, Кабаций Составитель Техред А.К Лазаренк Тираж 7 Заказ 674 писное ГКНТ СССР осударственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 угла рефлектора 7, пкоторое времярасширяется, достиг 1 я максимальногоразмера, затем под воздействием волнразрежения меняет форму, уменьшается, исчезая около того же ребра,В окрестности ребра 8 газ находитсяв результирующем состоянии наиболеепродолжительное время 1. , что целесообразно учитывать на практике.Примеры расчета , даны в таблице (здесь ж = 7/5, Х=Н соз Ь/2)глубина рефлектора, П - скоростьударной волны). Р 1,4 1,6 2,2 3,0 мамс /(Х/Б) 032 0130 027 02520 В случае использования данного устройства в качестве устройства для тарировки датчиков давления, после измерения параметров волны, пришед шей к каналу 5, производят регистрацию сигнала, производимого датчиком 9, и по координате плоского участка зарегистрированного сигнала за период существования около чувствительной поверхности датчика 9 рабочего режима калибруют датчик, используя рассчитываемое точно теоретически значение этого уровня давления. Устройство для калибровки датчиков высокого давления, содержащее прямолинейный канал с рабочим газом, на одном конце которого размещен излучатель ударной волны, а на другом - торцовая отражающая стенка с гнездами для калибруемых датчиков давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет создания однородного ударно сжатого газа, торцовая отражающая стенка выполнена в виде двух наклонных пластин, образующих двугранный угол Л с ребром, перпендикулярным оси канала и обращенным наружу, при