Способ динамической калибровки датчика давления и устройство для его осуществления

(19 О ОСПОД АВТОРСКОМУ СВ с цеки и ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗОБ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 449268, кл,.С 01 Ь 27/00, 1973,2. Голубинский А.И Соколов И.Б.Исследование распределения давленияна поверхности плоских и цилиндрических тел при падении на них взрывнойударной волны. Труды ЦАГИ, вып. 1298,Изд. отдел ЦАГИ, М 1970, с.3-5(54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОЙ КАПИБРОВКИДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ динамической калибровки датчика давления, заключающийсяв нагружении датчика, установленногов насадке, давлением, возникающим эафронтом ударной волны, и регистрацииэлектрических сигналов от основнойи компенсационной частей датчика, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,лью повышения точности калибров ЕТЕНИЯ /"Уь определения чувствительности датчика к ускорению, после нагружения датчика давлением меняют ориентацию насадка полного напора на противоположную, проводят дополнительное нагружение таким же давлением, регистрируют сигнал с основной части датчика давления, и по результатам этих замеров определяют чувствительность датчика к давлению и ускорению,2. Устройство для динамической калибровки датчика давления, содержащее ударную трубу, насадок с датчиком давления, установленный в торце ударной трубы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что насадок выполнен с двумя цилиндрическими углублениями, распо-ложенными симметрично относительно уу его серединной плоскости, в одном из которых заподлицо с донной поверх" С ностью углубления смонтирован датчик .давления, а в другом - имитатор датчи (Ф ка, при этом насадок вывешен вдоль оси трубы с зазором в отверстии торца трубы на нити, проходящей через серединную плоскость насадка, а внутрен ф ние кромки насадка заострены. еейрасположенными симметрично относительно его серединной плоскости, водном иэ которых эаподлицо с доннойповерхностью углубления смонтирован5 датчик давления, а в другом - имитатор датчика, при этом насадок вывешен вдоль оси трубы с зазором в отверстии торца трубы на нити, проходящейОчерез серединную плоскость насадкаУа внутренние кромки насадка заострены.На чертеже показано устройстводля динамической калибровки датчикадавления,5чУстроиство содержит ударную трубу 1 с газгольдером 2 и расположенныйв торцовой части трубы 1 насадок 3полного напора, который имеет два цилиндрических углубления 4 и 5,расположенныесимметрично относительно его серединнойплоскости б,в одном из которых (4) заподицо с рабочей поверхностью 7 смонтирован датчик 8 давления, состоящий из5основной 9 и компенсационной 10 частей, а в другом (5) - имитатор 11 датчика 8. Насадок 3 полного, напора вывешен вдоль оси 12 трубы 1 с зазором13 в отверстии 14 фланца 15 на жесткой нити 16, проходящей через сереО динную плоскость 6 насадка 3 и крепящейся к стенке 17 газгольдера 2. Внутренние кромки 18 и 19 насадка 3 заострены, Рабочая поверхность 7 насадка 3в исходном положении совпадает с отражающей поверхностью 20 фланца 15,толщина которого равна высоте датчика 8 давления. Изобретение относится к средствамэкспериментального исследования динамики ударных волн в ударных трубахи других импульсных испытательныхустановках.Известны способы калибровки датчиков давления и устройства для их осуществленияГ 1 3.Известен также способ динамическойкалибровки пьезоэлектрического дат 1.чика давления, заключающийся в нагружении смонтированного заподлицо вустановке датчика давлением за фронтом ударной волны и снятии основногои компенсационного электрических сигналов. Датчик состоит из двух частей,каждая из которых имеет электрические выводы, Части разделены основанием, крепящимся к корпусу, причемодначасть воспринимает воздействие давле-ния и вибраций, а другая - вибрацийГ 23При указанном способе трудно добиться полной компенсации вибрационной составляющей сигнала из-за асимметрии между основной и компенсационной частями датчика, что подтверждается испытаниями датчиков давления навибростенде или поршне-носителе. Этообстоятельство приводит к необходимости проведения акселерометрических иэмерений, которые привносят дополнительные погрешности,Цель изобретения - повышение точности динамической калибровки и определение чувствительности датчикак ускорению.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу динамической калибровки датчика давления, заключающемуся в нагружении датчика, 4 Оустановленного в насадке, давлением, возникающим за фронтом ударнойволны, и регистрации электрическихсигналов от основной и компенсационной частей датчика, после нагружения его давлением меняют ориентациюнасадка полного напора на противоположную, проводят дополнительноенагружение таким же давлением,регистрируют сигнал от основной час Оти датчика давления и по результатамэтих замеров определяют чувствительность датчика к давлению и ускорению. Кроме того, в устройстве, содержащем ударную трубу, насадок с датчиком давления, установленный в торце ударной трубы, насадок выполнен с двумя цилиндрическими углублениями,При набегании фронта 2 1 ударной волны на насадок 3 со стороны рабочей поверхности 7 происходит распространение ударной волны по цилиндрическому углублению 4 и нагружение рабочей поверхности 7, заподлицо с которой смонтирован датчик 8 давления, Начиная с момента нагружения рабочей поверхности 7, насадок 3 подвержен воздействию линейного ускорения, определяемому по силе, действующей на рабочую поверхность 7, и массе насадка 3. В процессе набегания фронта 2 1 ударной волны проводят регистрацию электрических сигналов с основной 9 и компенсационной 10 частей датчика 8 давления.Сигнал с основной части 9 при нагружении рабочей поверхности 7 характеризует воздействие давления и линейного ускорения на датчик 810913давления, а сигнал с компенсационной части 10 - воздействие ускорения. Однако практически невозможно добиться полной компенсации составляющей от ускорения путем суммирования этих 5 сигналов из-за технологических различий между основной 9 и компенсационной 10 частями датчика 8, а потому скомпенсированный таким образом сигнал не будет являться переходной функ 1 О цией датчика 8 давленияДля получения переходной функции датчика 8 изменяют ориентацию насадка полного напора 3 на противоположную, при которой с отражающей плос костью 20 фланца 15 совпадает вспомо; гательная поверхность 22 насадка 3, заподлицо с которой смонтирован имитатор 11 датчика 8, проводят нагружение вспомогательной поверхности 22 20 таким же давлением и регистрируют сигнал с основной части 9 датчика 8 давления, подверженного лишь воздействию линейного ускорения.Суммарный сигнал с основной час ти 9 от отдельных последовательных, но противоположных по направлению воздействий давления на рабочую 7 и вспомогательную 22 поверхности насадка полного напора 3 эквивалентен сигналу с основной части 9 при одновременном воздействии давления на эти поверхности 7 и 22 и представляет собой переходную функцию датчи-, ка 8 давления.35Задавая давление в диапазоне калибровки, получают зависимость чувствительности от давления. Задавая линейное ускорение в диапазоне калибровки по сигналам с компенсационной 046части 10, получают зависимость чувствительности к ускорению от величины ускорения, а вычитая из сигналоя с основной части 9 при нагружении вспомогательной поверхности 22 сигналы с компенсационной части 10 при нагружении рабочей поверхности 7, получают зависимость восприимчивости от ускорения.Имея исходные калибровочные данные и регистрируя в эксперименте сигналы с основной 9 и компенсационной частей 10 датчика 8 давления при нагружении его со стороны основной части 9, определяют искомое давление. Для этого по сигналу с компенсационной части 10 находят действующее в эксперименте ускорение, по найденному значению определяют отклонение сигнала, соответствующего суммарному действию давления и ускорения, от сиг" нала, соответствующего действию давления, вычитают этоотклонение из сиг" нала основной части датчика 8 и по разности определяют значение давления.. Предлагаемый способ по сравнению с известными позволяет с более высо- кой точностью проводить компенсацию влияния ускорения на показания датчика давления с виброкомпенсатором при наличии асимметрии между основной частью датчика и виброкомпенсирующей. При этом применяются более простые технологическая оснастка в устройстве и математические операции при обработке результатов, Для реализации способа не требуются дополнительные испытания на вибростенде."Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Филиал 3072/39ВНИИ по д 1130 Тираж 82Государст м изобрет Подписнонного комитета СССРий и открытий35, Раушская на