Устройство для определения динамических характеристик датчиков давления

/00, 1981. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПо ИЗОБ ЕтЕНИЯМ И ОТНРЫтИЯМПРИ П 1 НТ СССР ИСАНИЕ И 1) 4383047/24-10(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛИИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДАТЧИ(57) Изобретение может быть примененопри измерении импульсных и быстропеременных давлений. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей устройства путем создания испытательного воздействия в виде импульсной функции. Устройство состоит изпоршня 1, перемещающегося в цилияд"1553866 где Иь,В - , масса и площадь сеченияпоршня перед ударом, кг,м; И,И,объем и масса жидкости в камере, мз5кг 7 - скорость поршня перед соударением, м/с;- плотность жидкости,кг/м; с - скорость звука в жидкости,м/с; Т - период частоты собственныхколебаний испытуемого датчика, с;10 Р я - величина максимально допусти-.мого давления на датчик, Па; 5 врасстояние от поверхности жидкостидо чувствительных элементов испытуемых датчиков. 1 ил. ИМ.ф"с 8 - ИЬ, к 15 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения импульснойхарактеристики датчиков давления, иможет быть применено при измерении 25быстропеременных и импульсных высокихдавлений.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства путем создания испытательного воздействия в виде импульсной функции,На фиг, 1 схематично изображенопредлагаемое устройство; на фиг. 2колебания датчика на собственной час-,тоте.Устройство состоит из поршня 1,перемещающегося в цилиндре 2, имеющего в нижней части окна 3 для выходавоздуха иэ-под поршня 1, привода 4 40разгона поршня, камеры 5, заполненнойжидкостью 6, образцовых и испытуемыхдатчиков 7,.Устройство работает следующим образом.Поршень 1, разогнанный в цилиндре 2 до необходимой скорости приводом 4, соударяется с жидкостью 6. Кинетическая энергия движущегося бойкапреобразуется в потенциальную энергию50сжимаемон жидкости. Формируется передний фронт импульса. Когда давлениедостигает максимального значения,начинается превращение потенциальнойэнергии сжатой жидкости в кинетичес-.5 Ькую энергию поршня, начинающего движение вверх. Происходит формированиезаднего фронта импульса. В процессеперемещения бойка внутри камеры не 45 2,7- в , . в (Те и, Гиь с 8 3 11 Ж Ги Юф(Рр МЙ, ре 2, имеющего в нижней части окна 3для выхода воздуха иэ-под поршня 1,привода разгона поршня 4, камеры 5,заполненной жидкостью б, образцовыхи испытуемых датчиков 7, Указаннаяцель достигается эа счет того, чтоконструктивные параметры устройствасвязаны с характеристиками датчиковследующими соотношениями:27 - ;, -(ТА О Юв ) -(Ранкоторое количество, жидкости вытесняется в радиальный зазор между стенками камеры и поршнем. При возрастании давления происходит деформация камеры, которая увеличивает величину зазора. Это увеличение зазора частично компенсируется деформацией ударной поверхности поршня.Ь В камере возникает импульс давления, форма которого близка к полуси-, нусоиде. Для калибровки необходимо, чтобы длительность импульса была как можно меньшей, в пределе близкой к импульсной функции. Чтобы возбудить колебания датчика, ему нужно сообщить достаточную энергию, которая пропор-, циональна произведению амплитуды импульса на его длительность, но при возрастании амплитуды может произойти повреждение датчика. Таким образом, амплитуда импульса и его длительность должны быть выбраны оптимальными, с учетом максимально допустимого давления на датчик и периода его собственных колебаний, Экспериментально установлено, что конструктивные параметры устройства должны быть связаны с характеристиками датчика следующими соотношениями: где И,Зь - масса и площадь поршня,кг, м 2;бб 1,Ин ав Ьс 2,7 ":-(Тд; ф сБь И 7 ф сЧ-,-(Рдн, 11 Чф -Й 1 сБ, И,где с - скорость звука в жидкости;Т - период собственных колебанийиспытуемого датчика;плотность жидкостиРдк - величина максимально допустимого давления для испытуемого и образцового датчиков. Составитель А.ЗосимовРедактор А.Иаковская ТехредЛ.Олийнык Корректор Н,Король Заказ 452 Тираж 460 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 15538 объем и масса жидкости в камере, м, кг;скорость поршня перед соударением, м/с;скорость звука в жидкости, м/с;период частоты собственных колебаний испытуемого датчика, с; 10 плотность жидкости, кг/мз; величина максимально допустимого давления на датчик, Па;расстояние от поверхности жидкости до чувствительных элементов испытуемых датчиков, м. Формула изобретения 20 Устройство для определения динамических характеристик датчиков давления, содержащее цилиндр и присоединенную к нему камеру с гнездами для 25 образцового и испытуемого датчиков, причем в цилиндре размещен поршень с возможностью перемещения, а камера заполнена жидкостью, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем создания испытательноговоздействия в виде импульсной функции,в нем масса поршня Ив, площадь егосечения Бв объем камеры И, массажидкости в камере И, скорость поршня Ч и расстояние Ь, от поверхностижидкости до чувствительных элементовиспытуемого и образцового датчиковдавления выбраны из следующих условий;