Устройство для определения динамических характеристик измерительных преобразователей давления

(57) И ти изм етение относится ельной техники и обл озволяий и в низ- кально ет повыс ь точность измере частотный диапазо ю область. В верт расширит кочастот становленноорпусе 1 раучателем бым кабелем м поло 4 с из связан цилиндричес мещен поршенолн давления ство СССР 00, 1976. ДЕЛЕНИЯ ДИ- ИЗМЕРИТЕЛЬ- ЛЕНИЯ переменновленыый 11 презанные с сточннко ышке уст сВ10 ного тока 9. градуируемый образователп разцо я, св ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСНИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДА1224629 р- ЬРр У регистрирующей аппаратурой 12, С помощью источника давления 17 подаютчерез золотники 13, 14, 15 и 16 рабочую среду в полость 5 корпуса 1,перемещая поршень 4 в нужное положение, Контроль за положением поршня4 осуществляк)т по уровнемерам 20,измеряющим количество перекачаннойиз резервуара 18 в резервуар 19 (илинаоборот) жидкости. Излучатель бвозбуждают переменным напряжением Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в метрологии для определения динамических характеристик преобразователей переменного давления, т.е. амплитудно-частотных характеристик и.является усовершенствованием изобретения по авт. св. В 509806.Цель изобретения - повьппение точности и расширение частотного диапазона в низкочастотную область. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - график зависимости нижней границы частотного диапазона от толщины газового слоя.Предлагаемое устройство содержит цилиндрический полый конус 1, торцы которого закрыты крышками 2 и 3.Поршень 4 с уплотнением делит по лость камерына две: рабочую 5 и вспомогательную. В поршне 4 установлен щзлучатель 6 волн давления, электрически связанный кабелем 7, проходящим через изолятор 8, с источником переменного тока 9. В крышке 2 установлены градуируемый 10 и образцовый 11 преобразователи давления, связанные с регистрирующей аппаратурой 12. Обе части полости корпуса 1 с помощью трубопроводов и золотников 13, 14, 15 и б связаны с источником давления 17 и резервуарами 18 и 19, снабженными уровнемерами 20. В рабочей полости у верхней крьппки 2 корпуса 1 имеется слой газа 21, Введение газового слоя позволяет преобразовать полуволновый ре. эонатор в четвертьволновый и тем с частотой, обеспечивающей появление н рабочей полости 5 стоячих волндавления, амплитуду которых определяют образцовым преобразователемдавления 11. Наличие газового слоя21 у верхней крышки 2 корпуса 1 позволяет снизить частоту первого резонатора в 2 раза. Приведено соотношение, которому удовлетворяет уровень заполнения корпуса. Изобретениедополнительное к авт.св, 9509806.2 ил. самым уменьшить частоту первого резонанса.в 2 раза,Собственные частоты резонатораопределяются импедансом слоя, кото рый приближенного выражается форму- лой и)ЬЕ =) СсСВ, (1)где Р , С, - плотность и скорость 10 звука в газовом слое;Ь - толщина газового слоя,Толщина газового слоя при минимальном избыточном давлении в резонаторевыбирается таким образом, чтобы слой 5 представлял собой мягкую границу.Для этого импеданс слоя должен бытьмного меньше импеданса жидкостиК=р С, (2)где Р , С - плотность и скорость)с2 О звука в жидкости. Поэтому, как следует из (1) и (2),толщина слоя выбирается из условияс 1 д( - Ь) )р с,(3)или 2 Рс,1, . (4)ф "п рУсловие (4) можно считать выполненным, если оно соответствует неравен- ЗО ству Ь р О-г 1 (5)Толщина слоя и его плотность связаны с постоянным давлением в плотностях корпуса 1 выражениями 35щ Я. Ф.Р1224629 где 10 15 камере. Р - плотность газа при атГОмосферном давлении;Р , Р - атмосферное давление идавление в камере.Подставляя (5) и (6) получаем выражение для толщины слоя. в резо- наторе Ь . 10-2-"-1,.Р(7)РКТаким образом, высота столба жидкости в рабочей полости определяется выражением(1 - 10 )1 (8)Предлагаемое устройство работает следующим образом. С помощью источника давления 17 производят перемещение поршня 4 в нужное положение. Для этого через зо О лотники 13, 14, 15 и 16 рабочую среду в необходимом количестве подают в рабочую полость 5, Разность давлений в полостях камеры 1 обеспечивает перемещение поршня 3. Контроль 25 за положением поршня 3 осуществляют по уровнемерам 20, измеряющим количество жидкости, перекачанной из резервуара 18 в резервуар 19 (или наоборот), пропорционально длине рабочей полости 5 камеры . Перемещение поршня 3 в другую сторону производят аналогичным образом. После установки поршня 3 в нужное положение в обеих полостях камеры создают35 требуемое постоянное давление. При этом слой газа сжимается до толщины, зависящей от уровня постоянного давления в камере 1. Затем включают источник переменного тока 9 и на иэлучатель 6 подают переменное напряжение с частотой, обеспечивающей появление стоячих волн давления в рабочей полости 5 камеры 1 устройства. Амплитуду давления определяют по образцовому преобразователю давления 11Наличие газового слоя у верхней крышки камеры 1 позволяет снизить частоту первого резонанса волнового процесса в рабочей полости 5 камеры 1 и тем самым расширить частотный диапазон устройства.Преимуществом предлагаемого устройства является возможность плавной перестройки резонатора путем изменения постоянного давления в ф о р м у л а и з о б р е т е н.и я устройство для определения динамических характеристик измерительныхпреобразователей давления по авт.св.У 509806, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона в низкочастотную область, в немгерметичный цилиндрический корпусустановлен вертикально, так чтоградуируемый и образцовый преобразователи находятся в верхней частикорпуса, при этом корпус заполненрабочей средой до уровня 1, удовлетворяющего соотношению1 = (1 - 10 )1.,Р,Ркгде Р. - атмосферное давление;Р - постоянное давление в какмере;1, - длина камеры.1224 б 29 1900 жоао Составитель А.СоколовскийТехред И.Попович Корректор С.Черни Редактор М.Товтин аказ 1941/39ВН одписное Филиал ППП "Патент, г.ужгород, ул.Проектная Тираж ИИПИ Государстве по делам иэобр 3035, Москва, Ж 778ного комитета СССтений и открытий5, Раушская наб