Способ определения амплитудно-фазовой характеристики пневматического датчика давления

Республик Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 10,7.1971 ( 1655989/18-10). Кл. 6 01127/00 с присоединением з вкнриоритет митет по деламетеиий и открытийОсеете Ь 3 ииистрсв 531,787,9.089.6(088,8) Бюллетень11 бликовано 15.1а опубликован пр описания 19.1 т.19 Авторы 1 зобретени Заявитель А. С, Немировский, С. М. Кессельман и Л. А, Шильдкрет сесоюзный научно-исследовательский институт Госкомитета стандартов Совета Минисгров СССР;." 11 т 1 к. КИ% В:" СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕХАРАКТЕРИСТИКИ МПЛ ИТУДНО-ФАЗОВОЙ АТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА ПНЕВМДАВЛЕН Изобретение относится к технике определения амплитудно-фазовых характеристик пневматических датчиков давления. Известен способ определения амплитудно фазовой характеристики пневматического датчика давления, заключающийся в подаче на вход датчика давления, изменяющегося по синусоидальному закону с постоянной амплитудой, и в сравнении амплитуды и фазы выход ного давления датчика с амплитудой и фазой входного при различных частотах входного давления. Для этого входное н соответствующее ему выходное давления датчика записывают при помощи быстродействующей аппара туры, например осциллографа МГ 10-2, на кинопленке, и, обрабатывая полученные осциллограммы, получают амплитудно-фазовую характеристику датчика.Однако высокая трудоемкость процесса 20 практически исключает возможность применения известного способа на заводах-изготовителях, например, при приемосдаточных испытаниях серийных датчиков.Для снижения трудоемкости процесса опре деления амплитудно-фазовой характеристики пневматического датчика давления по предлагаемому способу входное и соответствующее ему выходное давления пневматического датчика преобразуют в противоположно направ денные усилия или моменты в двух различных отношениях, одно из которых равно, напритер, номинальному значению коэффициента преобразования датчика, а другое отличается от него, измеряют равнодействующие усилия или моменты для каждого из этих отношений и, решая систему двух уравнений с двумя незвестными, определяют модуль и фазу амплитудно-фазовой характеристики датчика три различных частотах входного давленияв; макс Кд (ш)з 1 п ф од(щ)ттва макс Хг - , И - РХК, этной Ма (а 8 а), где Кл(оз) - модуль амплитудно-фазовойхарактеристики датчика при частоте входного давления от;ад(о) - фаза амплитудно-фазовойхарактеристики датчика при частоте входного давления от;Рвк, макс - аМПЛИтуДа ВХОДНОГО ДаВЛЕния;со - частота входного давления;Кт и Кз - отношения, в которых сравниваются входное и выходное давления, преобразованные в противоположно направленные усилия или моменты;3М макс и М 2 макс измеренные значения амплитуд разностей усилийили моментов, в которыепреобразованы входное ивыходное давления для Кди К 2 соответственно,На чертеже изображена схема установки,реализующей предлагаемый способ определения амплитудно-фазовой характеристики пневматического датчика давления,Установка содержит генератор 1 входногодавления, изменяющегося по синусоидальному закону с постоянной амплитудой; испытуемый датчик 2; блок 3 сравнения, позволяющийсравнивать последовательно в двух различных отношениях усилия, развиваемые входным и выходным давлениями испытуемогодатчика, содержащий камеры 4, 5 и б, образованные корпусами 7, 8, 9 и чувствительными элементами 10, 11 и 12 (например, сильфонами) и вентиль 13. Элементы 10, 11 и 12связаны с уравновешенным в начальном положении рычагом 14 механизма 15 для измерения противоположно направленных сил илимоментов (например, пружинного).Амплитудно-фазовую характеристику определяют следующим образом.Входное давление Рвх(д), изменяющееся посинусоидальному закону с амплитудой, равной 25 юую диапазона измерения испытуемогодатчика 2 и в камеру 5 (вентиль 13 закрыт),а соответствующее ему выходное давление испытуемого датчика Р.,х(У) - в камеру 4, Развиваемые в камерах 4 и 5 посредством чувствительных элементов 10 и 12 противоположнонаправленные моменты сравниваются в отношении, равном5 а увК, ==Кд(.:ю5, уагде 5 а и 5 - эффективные площади чувствительных элементов 10 и 12;1 аи 4 - длины плеч рычага 14;Кдд: ю - коэффициент преобразования испытуемого датчика при частотевходного давления, равной нулю.Равнодействующий момент М, (у), равныйв этом случаефд(У) -Р в х(д) д вх(У) уд д 1 (1)где К, - коэффициент усиления механизма15,измеряют пружинным механизмом 15,Затем, не изменяя частоту входного давления Рвх(д), открывают вентиль 13, в результате чего входное давление подастся в камеры 5 и б, Развиваемые в камерах 4, 5 и б посредством чувствительных элементов 10, 11и 12 противоположно направленные моментысравниваются в отношении, равному 3 ьув + 36 ув х"3 вубхд з - 184 у 4 84 у 4где 5 в - эффективная площадь чувствитель ного элемента 11;4 - длина плеча рычага 14,и отличающимся от Кд, например, на 10 юую.Равнодействующий момент М 2(д), равный вэтом случаеМз : 1 у 1 вых Р) 1 эвх (У) з 1 (2)измеряют пружинным механизмом 15.В общем виде установка реализует следующую зависимость:20 ( вх максххд(дю)З 1 П дюх юд(дс)1 д вх макс ХК, зп дю у) 1(у М, (дв) 81 п (дю у ,)3 (3)ГДЕ Рвх (д) = рвх максд 1 П Ж д -входное давление в момент времени д (1= 1 при закрытом вентиле13, 1=2 при открытом вентиле 13);Рвх макс - амплитуда входного давления;дю - круговая частота входного давления;О Аду макс (01) - амплитуДЯ раВноДейстВующеГОмомента при круговой частотевходного давления а;р; - угол сдвига фаз между входнымдавлением и равнодействующим 35моментом;Кд(дю) - модуль амплитудно-фазовой характеристики испытуемого датчика, равныйу ( ) вых макс( )д до40 Рвх макс (в) дГДЕ д вых макс(Ю) - ЯМПЛИтуДЯ ВЫХОДНОГО ДЯВления датчика при круговой частоте входного давления юд;45 ад(юд) - угол сдвига фаз междувходным и выходным давлениями испытуемого датчика (фаза амплитудно-фазовой характеристики прикруговой частоте давления о).Решая (3) относительно Кд(в) и ад(оэ), по- лучимедактор Т. Иванова Заказ 1016/3 Изд.247 Тираж 755 Подпнсн ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Ссвете Министров ССС Москва, Ж, Раушскаи наб., д. 4/5пографии, пр. Сапунова 5ТЯКИМ ООРЯЗОМ, ПроИЗВОДЯ ИЗМЕРЕНИЯ М мане И М 2 макс ПрИ разЛИЧНЫХ ЧЯСтотаХ ВХОДНОГО давления расчетным путем определяют для каждой частоты входного давления модуль и фазу амплитудно-фазовой характеристики испытуемого датчика,Предмет изобретенияСпособ определения амплитудно-фазовой характеристики пневматического датчика давления путем сравнения амплитуды и фазы входного давления с амплитудой и фазой выходного давления датчика, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса, входное и соответствующее ему выходное давление датчика преобразуют в противоположно направленные усилия илп моменты 5 в двух различных отношениях, одно из которых равно, например, номинальному значению коэффициента преобразования датчика, и другое отлично от него, измеряют равнодействующие усилия или моменты для каждого 10 из этих отношений и расчетным путем определяют модуль и фазуамплитудно-фазовой характеристики датчика при различных частотах входного давления,