Способ измерения давления и устройство для его осуществления

(19) (11) а 01 1 Ь 11 ОО и нОмичет ссс тений и отнрыт госудю ствен по делдм из ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь 1 х13,) 3484200/1 ) 25.08.82 ) 15.01,84 ) Г.А.Макари А.В.Ходцев(21 (22 (46 (72 роны диафрамени о сдвигом вр юл. Фич, Л.В вик 88.8) С.М. и Сле ие измерени 4, с.382. е свидетель О 01 Ь 9/10 ингеМ во ССС1974 Р 4 (пр е-а3. Устройство по п.2, а ю щ е е с я тем, что кустическая линия задерж ена в виде телескопическ тлив неми выпол й трубки(54) СНОСОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1. Способ измерения давления,основанный на присоединении полости но одну сторону диафрагмы датчика давления к емкости опорногодавления, а полости по другую сторону - к объему с измеряемым давлением.и измерении перемещения диафрагмы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точностии надежности результатов измерений,до измерения и после измерения в емкости опорного давления возбуждают серию чередующихся импульсовдавления, затухающих во времени поэкспоненциальному закону, и воздействуют ими на одну и на другую сто 2, Устройство для измерения давления, содержащее дифференциальный датчик давления с корпусом, дву мя катушками индуктивности и размещенной между ними диафрагмой, образующей в корпусе датчика полости измеряемого и опорного давлений, и емкость опорного давления, присоединенную к датчику,.о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено акустической линией задержки, разрядным устройством, батареей разряд ных конденсаторов и переключающим клапаном, причем емкость опорного давления выполнена в виде цилиндра иэ изоляционного материала, разрядное устройство связано с батареей конденсаторов и размещено в дне цилиндра, полость которого соединена с полостью опорного давления датчика, а полость измеряемого давл ния датчика присоединена к полости цилиндра через переключающий клапан и акустическую линию задержки.Изобретение касается контрольноизмерительной технике и предназначается для измерения давления в раэ"личного рода испытуемых стендахи промышленных установках.Известны способы измерения давления, основанные на преобразовании давления в перемещение упругого элемента и измерении этого перемещения Г 11,Известные способы характеризуют- )Ося недостаточной точностью при измерении низких давлений.Известен также способ измерениядавления, основанный на присоединении полости по одну сторону диафрагмы датчика давления к емкостиопорного давления, а полости подругую сторону - к объему с измеряемым давлением и измерении перемещения диафрагмы (,2(.Недостатками известного способаявляются низкая точность и достоверность получаемых результатов измерения, вследствие гистереэисадиафрагма в процессе измерения.Цель изобретения - повышение.точности и надежности результатовизмерений.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу измерения давления, основанному на присоединении ЗОполости по одну сторону диафрагмыдатчика давления к емкости опорногодавления, а полости по другую сторону - к объему с измеряемым давлением н измерении перемещения диафрагмы, до измерения и после измеренияв емкости опорного давления возбуждают серию чередующихся импульсовдавления, затухающих во времени поэкспоненциальному закону, и воздействуют ими на одну и на другую стороны диафрагмы со сдвигом во времени. Поставленная цель достигается тем 45 что устройство для измерения давления, содержащее дифференциальный датчик давления с корпусом, двумя катушками индуктивности и. размещенной между ними диафрагмой, образующей в корпусе датчика полости измеряемого и опорного давлений, и. емкость опорного давления, присоединенную к датчику, снабжено акустической линией задержки, разрядным устройством, батареей юазрядных конденсаторов и переключающим клапаном, причем емкость опорного давления выполнена в виде цилиндра из изоляционного материала, разрядное устройство связано с батареей кондеисаторов и размещено в дне цилиндра, полость которого соединена с полостью опорного давления датчика, а полость измеряемого давления датчика присоединена к полости цилинд- б 5 ра через переключающий клапан и акустическую линию задержки.При этом акустическая линия задержки выполнена в виде телескопической трубки.На чертеже приведена схема устройства, поясняющая существо способа и возможность его осуществления.устройство для измерения давления состоит из корпуса 1 с размещенными в нем двумя катушками индуктивности 2 и находящейся между ними диафрагмы З,которая вместе с корпусом 1 образует полость опорного давления 4 и полость измеряемого давления 5. Полость 4 соединяется с емкостью опорного давления б, выполненной в виде цилиндра из изоляционного материала, например стекла. Полость 5 присоединена к цилиндру б через канал 7, выполненный в виде телескопической трубки, и переключающий клапан 8, В емкости опорного давления б размещено разрядное устройство 9, выполненное, Например, в виде полого металлического цилиндра с осевым металлическим стержнем. Разрядное устройство 9 электрически соединено через пусковое реле 10 с батареей разрядных конденсаторов 11, которые, в свою очередь, присоединены к зарядному устройству (на чертеже не показано). Батарея разрядных конденсаторов 11 представляет собой набор высоковольтных конденсаторов общей емкостью 100-500 мкФ. Катушки индуктивности 2 присоединены к измерительно-регистрационной аппаратуре (на чертеже не показано).Переключающий клапан 8 представляет собой электрически управляемый пневмоклапан с двумя рабочими положениями: одно - присоединяет полость измеряемого давления 5 к объему измеряемого давления 12, второе - присоединяет полость измеряемого давления 5 к каналу 7 и через него к цилиндру б.Способ измерения давления реализуется с помощью предлагаемого устройства следующим образом.Полость 5 через клапан 8 присое- диняется к объему измеряемого давления 12. Емкость опорного давления б эаполняетея газом до давления, величина которого близка к предполагаемой величине измеряемого давления. Заполнение емкости б происходит через штуцер (на чертеже не показан), а величина создаваемого в емкости б давления контролируется образцовым манометром (на чертеже не показан).Перед началом измерений диафрагма 3 иэ"за явления гистерезиса не выходит на свое начальное (исходное)положение. В этот момент времени клапаном 8 отсоединяют полостьизмеряемого давления 5 от объема измеряемого давления 12 и присоединяют эту полость каналом 7 к цилиндру 6. Включают замыкающие контакты реле 10 разрядного устройства 9, подавая на его электроды импульс электрического напряжения 1,5-5 кВ. Чежду электродами разрядного устройства 9 происходит электрический разряд длительностью порядка 100-500 мкс и энергией порядка нескольких кДж.Образовавшийся в результате этого процесса импульс давления, соизмеримый по величине с предполагаемой разностью измеряемого и опорного давлений, длительностью 0,2-0,3 мс распространяется вдоль цилиндра б и воздействует на диаф" рагму 3 со стороны полости опорного давления 4. Почти такой же по амплитуде импульс давления по каналу 7 попадает на диафрагму 3 с другой ее стороны, но с задержкой по времени.Импульс давления в цилиндре 6, отражаясь от его торца, возвращается назад к разрядному устройству 9, где после нового отражения приходит к диафрагме 3 с меньшей амплитудой. При высоте цилиндра б меньшей 30 его диаметров получаемые импульсы давления характерны для взрывного процесса. При высоте цилиндра б более 100 его диаметров процесс получается волновой, но с большой скоростью затухания отраженных импульсов давления. Регулировка временизапаздывания прихода импульсов через канал 7 в полость 5 осуществляется изменением длины канала 7, 5 Таким образом, Формируется процесс, при котором на диафрагму 3действуют чередующиеся импульсы давления то с одной ее стороны, то сдругой. Величина действующих им пульсов убывает по экспоненциальному закону.Результатом действия такой серии импульсов является устранениевлияния гистерезиса на установле ние диафрагмы в исходное нулевоеположение. Положение диафрагмы фиксируется с помощью катушек индуктивности 2 и измерительно-регистрационной аппаратуры. После этогополость 5 с помощью клапана 8 от".ключают от канала 7 и подключаютк объему измеряемого давления 12.Диафрагма 3 принимает новое положение, соответствующее разности давлений в полостях 5 и 4. Это положениедиафрагмы 3 также Фиксируют с помощью иэмерительно-регистрационнойаппаратуры.Таким образом, перед измерениемразности давлений в объеме измеояе мого и емкости опорного давленийи после измерения этой разностиопределяют с повышенной точностьюначало отсчета и тем самым обеспечивают высокую точность измерений 35 давления по дифференциальному методу.1067377 200/4 б Тираж 823 Под ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, .Раушская наб., д.аказ писное лиал ППП Патентфф, г. Ужгород, ул. тная,Составитель Н.Кизилов актор М.Митейко Техред Е.Метелева Корректор А.Ильин