Устройство для калибровки датчиков давления

(51) 0 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторское бюро(56) Авторское свидетельство СССРМ 673324, кл. В 06 В. 1/02, 979.Авторское свидетельство СССРЬ 787103, кл. В 06 В 1/02, 1979.Пистонфон типа 4220, Описание и применение. Фирма "Брюль и Кчер", Дания1970,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ,Ж, 1747970 повышение точности. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с круговой шкалой, проградуированной в единицах атмосферных давлений, Поршневой излучатель 2 звуковых колебаний закреплен на торце корпуса 1, Камера 3 связи в виде стакана охватывает торец корпуса с излучателем.Стакан укреплен подвижно в продольном направлении и снабжен фиксатором в виде навинченной на.корпус гайкй 5 с риской отсчета величины действующего атмосферного давления, Регулятор обьема стакана выполнен в виде винта и установлен на торце корпуса. В процессе градуировки излучателем 2 в камере 6 создаются синусоидэльные звуковые колебания при перемещении поршней, воспринимаемые калибруемым 4 датчиком давления 4. 1 ил.в д Указанная цель достигается посредст введения резьбового соединения меж камерой связи и корпусом, которые Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам, преобразующим механические колебания вакустические, и может входить в состав аппаратуры для калибровки датчиков давления и эвукоизмерительных приборов,Известны конструкции устройств длясоздания звукового давления в замкнутомобъеме, содержащие поршневой излучательзвуковых колебаний, корпус, камеру связи икалибруемый датчик давления, причем вкорпусе .имеется капиллярное отверстиедля выравнивания давления,Наиболее близким по конструкции является устройство для создания звуковогодавления в пистонфоне. состоящее из корпуса с расположенным в нем йоршневымизлучателем и камеры связи, в которуювставляется измеряемый или калибруемыйдатчик звукового давления,Корпус и камера связи связаны междусобой резьбовым соединением, Камера связи накручивается до упора на корпус так,чтобы между корпусом, внутренней поверхностью камеры связи и датчиком давления,вставленным в камеру связи, существовалзамкнутый объем. Камера связи имеет ка пиллярное отверстие для выравнивания атмосферного давления внутри камеры, Ориработе поршневого излучателя внутри камеры связи создается синусоидальноезвукбвое давление определенного уровня,который изменяется в зависимости от величины атмосферного давления.При измерениях и калибровке всегданеобходимо определять поправку на атмосферное давление расчетным путем или путем ее считывания по графику илибарометру и сложить ее с величиной уровнязвукового давления, указанного в паспортеустройства,При больших перепадах атмосферногодавления величина звукового давления в камере связи изменяется значительно и может привести к возрастанию погрешнОстикалибровки эа счет влияния паразитныхупругостей, вызванных, напрймер, податливостью акустического приемникаили герметйзирующих уплотнений в конст рукции, а также эа счет необходимости дополнительного учета погрешности налинейностьприемных трактов и возрастания ошибки считывания оператором разныхзвуковых давлений со шкалы звукоизмерительных приборов.Цепь изобретения . - повышение точнос"( ЧкЬ Чро +Чрз ) 2где у - поправка на неадиабатическое сжатие;к - коэффициент, равный отношению0 удельных теплоемкостей газа в полости;Ро - опорное атмосферное;давление,равное 100 кПа при аттестации устройства;Ра = Ро й Ь Ро - действительное атмосферное давление в момент калибровки,Ь Ро - отклонение от Ро в процессекалибровки;Ар - максимальная амплитуда перемещения поршня иэ среднего положения;3 - площадь поршня;Чк-конструктивный объем замкнутойвнутренней полости камеры связи;ЛЧр, - компенсирующий объем в полости камеры связи при опорном атмосферном давлении Ро,Л Чр, - текущий компенсирующий объем в полости камеры связи в момент калибровки при атмосферном давлении Р;Ч = Чк+ Ь Чр, + Л Чр, - . полный объем0 полости камеры связи при нахождении поршней в среднем положении в момент калибровки;и - число поршней.Таким образом, непосредственно припроизводстве устройства регулировкойобъема Л Чр, при опорном атмосферномдавлении Ро можно полностью убрать технологический разброс создаваемых устройством звуковых давлений,Этот объем Ь Чро регулируется с помощью выкручивания и закручивания регулировочного винта. расположенного внутрикамерь связи в торце корпуса устройства,до достижения выходного сигнала с образ 5 цового датчика давления (имеющего меньшую погрешность - обычно в два и болеераза, чем калибруемое устройство, и болеевысокого разряда, например, первого разряда для калибровки устройств второгоразряда) аттестованной величины, Сигнал 5 2 стыкуются через опорную гайку со шкалой, проградуированной в единицах атмосферного давления, а в торце корпуса, находящемся внутри камеры связи, расположен 5 регулировочный винт, служащий механической настройкой объема внутри камеры связи при опорном атмосферном давлений.ак, если поршни совершают синусоидальные колебания определенной частоты, 10 то в объеме полости камеры связи среднеквадратическое значение давления Р можно выразить формулой1747970измеряется образцовым вольтметром, сое- камеры связи звуковое давление опредединенным с датчиком, и имеющим малую ленного уровня, Для этого необходимо сопогрешность измерения (класс 0,5), Таким вместить отсчетную риску гайки 5 с одним образом, достигается сведение технологи- из значений шкалы на корпусе 1, которое ческого разброса до О. 5 соответствует действительному атмосферПри этом нет необходимости изготавли- ному давлению в данный момент калиброввать все внутренние размеры деталей в ка- ки, При этом камера 3 связи должна быть мере связи с большой точностью, как у всегдазакручена до упора с гайкой 5. Этот аналога (5-7 квалитет точности по СТ СЭВ простой микрометрический механизм, об-75), достаточен 9-12 квалитет, что эна разованный гайкой 5 и корпусом 1, позволячительно сокращает материальные затраты, ет быстро изменять требуемый объем при производстве и уменьшает себестои- полости камеры 3 связи для компенсации мость без ухудшения основных технических атмосферного давления в требуемых предепараметров. лах, Гайка 5 позволяет надежно зафиксироВ процессе калибровки в рабочих усло вать камеру 3 связи в требуемом положениивиях при Ро Ф Ра путем поворота опорной и быстро ее освобождать для другого ее гайки выставляется действительное давле- местоположения. Таким образом. в камере ние Р 8 в данный момент измерения и совме связи всегда создается постоянное звуко- щения риски на опорной гайке с риской воедавлениеодногоопределенногорасчетшкалы атмосферных .давлений на корпусе, 20 ного уровня, которое действует на датчик 4 т,е, изменение Ь Ро компенсируется изме- давления, участвующий в процессе измеренением величины ЬЧ, ний или калибровки.На чертеже приведен вариант конструк- При таком постоянном уровне эвуковоции предлагаемого устройства, го давления погрешность калибровки датчиУстройство состоит из цилиндрического 25 ков давления будет всегда меньше, чем при корпуса 1, на котором нанесена шкала в Разных уровнях, что подтвердила зкспериединицах атмосферных давлений, поршне- ментальная проверка устройства,вого излучателя 2 пистонфонного типа, за- Использование данного устройства для крепленного на торце корпуса 1, камеры 3 калибровки датчиков давления позволяет связи, выполненной в аиде стакана, охваты повысить точность калибровки за счет кавающего торцовую часть корпуса с излуча- либровки приборов и систем на одном уровтелем, причем в стенке стакана выполненоне, всегда в одной точке шкалы.капиллярное отверстие, а в днище - гнездопод датчик 4 давления; навинченной на кор- ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я пус 1 гайки 5 с риской отсчета величины 35 Устройство для калибровки датчиков действующего атмосферного давления, Ре- давления, содержащее цилиндрический гулировочного винта 6 в торце корпуса уст- коРпус с закрепленным на его торце поршройства внутри камеры связи. Камера связи невым излучателем звуковых колебаний, казакрепленанацилиндрическойчастикорпу- меру связи, выполненную в виде стакана, са подвижно в продольном направлении, 40 охватывающего торцевую часть корпуса сПри аттестации устройства в процессе излучателем, причем в стенке стакана выего выпуска необходимо устранить техноло- полнено кааиллярное отверстие, а в дни-, гический разброс на внутренний объем ка- ще - гнездо под датчик давления,о т л и ч амеры связи путем регулировки положения ю щ е е с я тем, что, с целью повышейия винта 6 до достижения требуемого объема 45 точности, оно снабжено регулятором объе- (Ч + Ь Чро ), при котором достигается атте- ма стакана"в виде винта, установленного на стовочная величина выходного сигнала с орце корпуса, а стакан закреплен нацидатчика 4 давления. Послеаттестации винт линдрической части корпуса подвижно в 6 контруется и пломбируется, продольном направлении и снабжен фикса 8 процессе калибровки при работе из ором в виде навинченной на корпус гайки, лучателя 2 синусоидальные звуковые коле- при этом на корпусе выполнена круговаябания его поршней создают в полости шалаСоставитель Г,СидоровРедактор И,Касарда Техред ММоргентал Корректор М,ВарошиЗаказ 2496 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101