Устройство для динамической градуировки преобразователей давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 ЯО д 1 4 А 4(51) С 01 27/00 ОПИ САНИК АВТОРСКОМ ЭОБРЕТЕ ТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельство ССС Ф 200830, кл. С 01 Ь 27/00, 1969.2, Авторское свидетельство СССР У 708194, кл. 01 01 Ь 27/00, 1977 (прототип),(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИ, ЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ содержащее рабочую камеру с профилированным соплом и гнездами для образцового и градуируемого преобразователей, снабженную подводящим трубопроводом, турбину с лопатками,раб чая часть которых расположенанапротив сопла, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целго расширениядиапазона воспроизводимых пульсаций Р давления, турбина снабжена регулируемым тормозом, а лопатки турбинывыполнены с плоскопараллельнымистенками. стро е е 2. а ю мый то ополносд енног ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ йство по п.1, о т л и - с я тем, что регулируетурбины выполнен в виде ного сопла, установленно. стороны турбины и соедиез вентиль с подводящим ом.30 Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для динамической градуировки преобразователей давления, содержащем рабочую камеру 55 с профилированным соплом и гнездами для образцового и градуируемого преобразователей, снабженную подводящим11440Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для динамической градуировкипреобразователей давления и скоростного напора в лабораторныхстендовых, промышленных и полевых условиях.Известен задатчик гармоническихпульсаций давления, выполненный ввиде профилированного сопла, перекрываемого вращающимся диском с 10прорезями и резонансной трубой Ц .Недостатком задатчика являетсяего громоздкость, связанная с необходимостью применения силового тракта для питания электропривода диска 15с отверстиями, а также с наличиемрезонансной трубы Это ограничиваетэксплуатационные возможности задатчика,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является устройстводля динамической градуировки преобразователей давления, содержащее рабочую камеру с профилированным соплом 25и посадочными местами для образцового и градуируемого преобразователей, а также турбину и диск с прорезямп, закрепленные соосно на валус возможностью вращения напротивпрофилированного сопла 12 .Недостатком известного устройст/ва является узкий рабочий диапазонвоспроизводимых пульсаций давленияпо частоте и амплитуде. Это объясняется тем, что устройство содержит35взаимосвязанные каналы задания частоты и амплитуды пульсаций давления.Увеличение расхода воздуха приводитк одновременному увеличению какчастоты пульсаций (частоты вращениятурбипы), так и их амплитуды (пульсирующего давления в рабочей камере).Поэтому невозможно изменить частоту пульсаций давления без измененияих уровня, и воспроизводимый диапазон частот и амплитуд пульсацийограничивается отдельными точками,лежащими лишь на кривой зависимостиЬР = Ь Р(Е), где ЬР - амплитуда, аГ - частота пульсаций. 14 1трубопроводом, турбину с лопатками, рабочая часть которых расположена напротив сопла, турбина снабжена регулируемым тормозом, а лопатки турбины выполнены с плоскопараллельными стенками.Кроме того, регулируемый тормоз турбины выполнен в виде дополнительного сопла, установленного с другой стороны турбины и соединенного.через вентиль с подводящим трубопроводом.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - рабочие диапазоны воспроизводимых амплитуд и частот на известном и предлагаемом устройствах.Предлагаемое устройство содержит рабочую камеру 1 с профилированным соплом 2 и гнездами для образцового и градуируемого преобразователей (не показаны), турбину 3, насаженную .на ось 4 вращения с лопатками, имеющими плоскопараллельные стенки, т,е. межлопаточные каналы выполнены в виде прорезей. Оптимальным вариантом является наклон оси профилироо ванного сопла 2 под углом 45 к поверхности турбинного диска 3. При этом прорези 5 турбинного диска 3 наклонены к его поверхности под углом 45 , угол между осью профилиорованного сопла 2 и осью наклонной прорези 5 составляет 90 ь.Устройство содержит также регули.руемый тормоз турбинного диска 3, выполненный в виде тормозного сопла 6, установленного, как и профилированное сопло 2, напротив прорезей турбинного диска 3, но с другой его стороны, Ось тормозного сопла 6 параллельна оси рофилированного сопла 2.Такая установка сопел 2 и 6 приводит к тому, что вращающие моменты, приводимые на турбинный диск 3 сжатым воздухом, проходимым через эти сопла, направлены в противоположные стороны. Профилированное и тормозное. сопла 2 и 6 снабжены вентилями 7 и 8 соответственно. Дополнительно устройство содержит раэгонное сопло 9, выполненное наподобие профилированного сопла 2, но сдвинутое по отношению к прорезям турбинного диска так, что когда напротив профилированного сопла 2 устанавливается прорезь 5 диска,1144 3напротив сопла 9 устанавливаетсялопатка турбины, и наоборот,Разгонное сопла 9 снабжено вентилем 10. Профилированное, тормозноеи раэгонное сопла 2, .6 и 9 параллельно через вентили 7, 8 и 10 соединены с пневмоаккумулятором или спромышленной магистралью (не показаны). В последнем случае устройствоснабжается дополнительно влагоотде Олителем 11.Для контроля давления сжатоговоздуха, поступаемого в устройство,имеется манометр 12, для контролячастоты вращения турбинного диска3лампочка 13 накаливания и фотодиод 14,Устройство работает следующим образом,Открывают вентиль 7 и подают врабочую камеру 1 от пневмоаккумулятора сжатый воздух. Если в моментподачи последнего напротив профилированного сопла 2 установлена лопатка, то дополнительно открывается дразгонное сопло 9 с помощью вентиля 10.Когда турбинный диск приходит вдвижение, разгонное сопло 9 закрывают. Регулировкой вентиля 7 изменяют входное давление в рабочей камере 1. Турбинный диск начинает вращаться с различной угловой скоростью. При этом в рабочей камере 1возникают гармонические упругие колебания сжатого воздуха (пульсации35давления), частота которых изменя.ется спомощью пары лампочек 13 ифотодиода 14, выход которого подклю.чен к частотомеру (не показан), аамплитуда - с помощью образцовогопреобразователя.До этого момента работа задатчика не отличается от работы известного устройства, в котором взаимосвязьканалов задания частоты и амплитудыпульсаций давления приводит к тому,что диапазон задаваемых задатчиком 014 4параметров не выходит за точки кривой 15 (фиг.2) на зависимости ЬР = ьРЯ). Это неизбежно приводит к погрешностям динамической градуировки рабочих преобразователей давления из-эа того, что градуировка проводится при различных уровнях входных пульсаций давления ЬР.Для получения на различных частотах постоянных уровней пульсаций давления ЬР, ь РЬР (фиг.2) при достижении частоты 1, включают . с помощью вентиля 8 тормозное сопло 6. При этом входное давление в камере 1 не изменяется; а частота вращения турбинного диска 3 уменьшается, и устройство последовательно, по мере торможения турбинного диска 3, воспроизводит пульсации давления уменьшающейся частоты, но постоянной амплитуды ЬРп, т.е. рабочие точки воспроизводимых задатчиком,параметров лежат уже на прямой 16.Аналогичным образом можно воспроизводить на различных частотах пульсации давления уровня ЬР 1, Ь Р, и т.д., т.е. рабочий диапазон воспроизводимых пульсаций давления будет расширен.Предлагаемое устройство работает в диапазоне частот 20-4000 Гц при условиях переменного давления 2,5- 5 кПа. При этом уровень входного постоянного давления не превьппает 8 кПа, а коэффициент нелинейных искажений воспроизводимых гармонических пульсаций не превышает 203. Для воспроизведения аналогичного частотного диапазона на известном устройстве, принятом за базовый образец, требуется входное давление 56 кПа. При этом уровень воспроизводимых пульсаций для различных частот не постоянен. Кроме того, коэффициент нелинейных искажений воспроизводимых пульсаций в известном устройстве значительно вьппе и достигает 822.. Ужгород, ул. Проектна филиал з 896/35 .Т ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, Москва, Ж-Зраж 897 Потвенного комитета СССРретений и открытийРаушская наб., д. 4/5