Стенд для калибровки датчиков давления

Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл з б 01 1. 27/00 Гооударотееиимй комитет СССР Опубликовано 30.11.81. Бюллетень44Дата опубликования описания 3011,81ло делам нзооретеннй н открытий(54) СТЕНД ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ(3) 1Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для калибровки датчиков давления.Известна ударная труба, являющаяся одним из основных элементов стенда, как одно из традиционных средств абсолютной динамической градуировки приборов импульсного давления 11 .Недостаток такого устройства заключается в невысокой точности калибровки датчиков давления.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому является устройство, состоящее из ударной трубы с закрытым концом и аппаратуры для измерения давления ударной волны и напряжения на калибруемом датчике 2.Давление Р в ударной волне определяется по скорости Ч ее распространения в трубе по известному соотношению2 (Ч(1) где Р, - начальное давление в канале ударной трубы;а - скорость звука;- отношение удельных теплоемкостейвоздуха,Скорость распространения ударной волны определяют по времени прохождения 1 волновой базы т"; на которбй установлены датчики для измерения скорости5Ч"- -(2)тСтупенчатые сигналы, появляющиеся при прохождении ударной волны мимо этих датчиков, дифференцируются, усиливаются импульсными усилителями и используются для запуска и останова счета времени измерителем временных интервалов.Датчик, подлежащий калибровке, расположен.на середине расстояния между двумя датчиками для измерения скорости, где скорость ударной волны равна средней изме.ренной скорости. Сигнал с калибруемого датчика регистрируется осциллографом.Погрешность калибровки 5 по этой схеме определяется погрешностью определения щ давления 8 р и погрешностью измерения напряжения осциллографом 5Поэтому, как следует из формулы (3), погрешность калибровки Ьопределяется погрешностью осциллографа. Так как погрешность калибровки датчиков полностью входит в погрешность измерений датчиками,такая погрешность калибровки являетсянеудовлетворительной.Непосредственное подключение пиковоговольтметра к калибруемому датчику не приводит к желаемому результату, так как вударной трубе с закрытым концом неизбежно возникает отраженная ударная волна,превышающая по амплитуде прямую волну.Пиковый вольтметр в этом случае измеряетнапряжение, соответствующее отраженнойволне. Отраженные ударные волны можноустранить, открыв конец трубы. Эксплуатация такой трубы неудобна и небезопаснав связи с большими уровнями звуковогодавления в помещении, вызванными выходом газа из трубы,Цель изобретения - повышение точностикалибровки.оПоставленная цель достигается тем, чтов стенд для калибровки датчиков давления,содержащий ударную трубу с закрытымконцом, два датчика давления для измерения скорости ударной волны, причем первыйдатчик давления соединен через дифференцирующую цепь и импульсный усилительсо входом запуска измерителя временныхинтервалов, второй датчик давления черездифференцирующую цепь и импульсныйусилитель со входом останова измерителя ЗОвременных интервалов, а калибруемый датчик расположен между двумя датчикамидавления на равном расстоянии от них, введены пиковый вольтметр, ключевая схемаи ждущий мультивибратор, при этом пиковый вольтметр через ключевую схему соединен с выходом калибруемого датчика, управляющий вход ключевой схемы Соединен свыходом ждущего мультивибратора, входкоторого соединен с выходом импульсногоусилителя входа останова измерителя вре Оменных интервалов.На чертеже представлена схема стендадля калибровки датчиков давления.Стенд состоит из ударной трубы 1, датчиков 2 и 3 для измерения скорости ударнойволны, первый из которых используется для 4запуска, а второй - для останова измерителя 4 временных интервалов, калибруемогодатчика 3, дифференцирующих цепей 5,импульсных усилителей 6, ждущего мультивибратора 8, ключа 9 и пикового вольтметра 10.50Калибровка датчиков 3 давления осуществляется с помощью ударных волн, создаваемых в трубе 1. Сигналы с датчиков 2и 4 через дифференцирующие цепи 5 и импульсные усилители 6 поступают соответственно на входы запуска и останова измерителя 7 временных интервалов, который фиксирует время 1. Давление Р в ударной волне в месте расположения калибруемого датчика 3 определяют по формулам (1) и (2). Напряжение У с калибруемого датчика 3 поступает через открытый ключ 9 на пиковый вольтметр 10. Чувствительность датчика определяют по формулеК= -Сигнал, поступающий на вход останова измерителя 7 временных интервалов, поступает также на ждущий мультивибратор 8. Сигнал со ждущего мультивибратора 8 закрывает ключ 9 на время существования в ударной трубе отраженных волн, превышающих по амплитуде падающую ударную волну.Использование предлагаемого стенда позволяет повысить точность калибровки датчиков давления.Формула изобретенияСтенд для калибровки датчиков давления, содержащий ударную трубу с закрытым концом, два датчика давления для измерения скорости ударной волны, причем первый датчик давления соединен через дифференцирующую цепь и импульсный усилитель со входом запуска измерителя временных интервалов, второй датчик давления через дифференцирующую цепь и импульсный ;силитель со входом останова измерителя временных интервалов, а калибруемый датчик расположен между двумя датчиками давления на равном расстоянии от них, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибровки, в него введены пиковый вольтметр, ключевая схема и ждущий мультивибратор, при этом пиковый вольтметр через ключевую схему соединен с выходом калибруемого датчика, управляющий вход ключевой схемы соединен с выходом ждущего мультивибратора, вход которого соединен с выходом импульсного усилителя входа останова. измерителя временных интервалов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Ефимов В. А Плотников И. В. Установка с ударной трубой как средство воспроизведения размера единицы давления в динамическом режиме. Труды ВНИИМ, вып. 223 (283), 978.2. Уиллмарта У. Миниатюрные датчики из титана, бария для аэродинамических и акустических измерений давления. Ударные трубы. Сб. статей. Под ред. 3, А, Рахмутуллина, М., ИИЛ, 1962 (прототип).Составитель О. Сафхред А, Бойкасраж 910арственного комизобретений и отЖ - 35, Раушскаят, г. Ужгород, у дная Т Т ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва,илиал ППП Патен