Способ градуировки вакуумметров

1394079 2связанное с известным начальным давлением Ро в питающем резервуаре поФормуле Изобретение относится к областизмерительной техники и может бытьспольэовано для определения метроогических характеристик рабочих ва 1 суумметров при их длительном автономном Функционировании (например, наборту летательного аппарата).Цель изобретения - многораэоваяавтономная градуировка без образцового прибора.На чертеже показана вакуумная сисема, требующаяся для реализацииредлагаемого способа градуировки вакуумметров. 15Рабочий вакуумметр 1, который необходимо проградуировать, присоединен к градуировочной камере 2. Междукамерой 2 и исходной камерой 3 известного объема Ч, установлена проницаемая перегородка (или диафрагма) 4известной проводимости 0 Последова"тельно и параллельно с ней помещеныклапаны 5 и 6 соответственно, С другойстороны камера 2 через диаФрагму 7 25известной проводимости 15 и сообщаетсяс вакуумным насосом или непосредствен"но с разреженной средой, окружающейлетательный аппарат, Вакуумная система включает также питающий резервуар 308 известного объема Ч с градуировоч ным газом и клапан 9, Если вакуумЭметр как и остальные элементы системы, установлен на беспилотном лета тельном аппарате, то все клапаны должны иметь дистанционный (электромагнитный или моторный) привод. Частьсистемы, включающая коммуникации между перегородкой 4 и клапанами 5, 6 и9, имеет известный объем,Ч.Способ осуществляют следующим образом.1. После предварительной откачкивсей системы, кроме питающего резервуара 8, подают в течение заданногопромежутка времени 41 газ из резернуара 8 в объем Ч, открыв клапан 9(при этом клапаны 5 и 6 закрыты),и оттуда - через перегородку 4 в исходную камеру 3. Давление в ней непрерывно возрастает и, спустя проме 50жуток времени Д 1 , достигает значения Р,ЧоР =Ро о Ч+Ч(1)55 Ро 11 ф 1иеЧ,где Р о (м Р) - давление газа, устанавливающееся в результате расширения в объединенном объеме Ч+Чо н Если градуировка вакуумметра выполняется непосредственно на летательном аппарате, то давление Ро должно быть измерено заранее - перед началом полета.2. Фиксируют показание градуируемого вакуумметра 1, соответствующее давлению Р, устанавливающемуся (после закрытия клапана 9 и открытия кла пана 5 и после выдержки времени на переходные процессы) в градуировоч" ной камере 2. Равновесное значение этого давления вычисляют;г3. Производят расширение газа иэ камеры 3 в объем Ч, закрыв клапан 5 и открыв клапан 6. Давление Р ",(сР), устанавлнвающееся в результате этого в объединенном объеме Ч+Ч, можно вычислить: и и Ч Ъ 1 Ч 1 Чо 1.:Р, Ч,+Ч о Ч, Ч,+Ч Чо+Ч Фиксируют показание градуируемого ва-, куумметра 1, соответствующее давлению РР 1), устанавливающемуся после закрытия клапана 6 и открытия клапана 5 и после выдержки времени на переходные процессы в градуировочной камере 2. Равновесное значение этого давления вычисляют:и Ч 1 ЧоР, ",. (5)11 Ч У +Ч Ч +Ч 4. Повторяют экспансионные циклы по п. 3. Таким образом, можно воспроизвести и рассчитать давления Р "1 в пределах всей области градуировки, При этом могут быть достигнуты давления Р 1 с(Р, в соответствии с уравнеоСопоставляют показания градуиремого вакуумметра со значениями Р,.13940 79и в общем виде Чтобы обеспечить эквивалентность давлений Р 1, что особенно важно для автоматизации процесса градуировки и поверки, необходим набор точно определенных промежутков времени ь 1. Из уравнений (6) и (10) следует, что равенство Р =Р, достигается при ус- ловии Чо Чо о Р ( о ) о о 7+7 .-.о Чо+750 о 11, Чге у- ( - -) в ПЮ 7,+7 7,+7 х 1 2 3 5 10 20 5;10 2,5,101,3, 103. 10 2 1,.10.10 Р, Па При длительном автономном функцио" нировании вакуумметра (например, на борту летательного аппарата) возникает необходимость вновь проградуи 5 ровать его. в условиях эксплуатации, т.е. с учетом невосполнимой убыли газа в процессе первой градуировки и при ограниченном ресурсе, газа в питающем резервуаре, 105. Вновь откачивают всю систему, кроме пиающего резервуара 8, и подают в течение заданного промежутка времени 412 газ иэ резервуара 8 в объем Ч, открыв клапан 9 (при этом . 15 клапаны 5 и 6 закрыты) и оттуда - через перегородку 4 в исходную камеру 3. Давление в ней непрерывно растет и, спустя промежуток времени 312 достигает значения Р 2 20НРо 11,гю (7) где Р,(г Р 2) - давление газа, устанавливающееся в результате расширения 25 в объединенном объеме Ч,+7, и связанное с известными давлениями Р, и Р., по формуле фиксируют показание градуируемого вакуумметра 1, соответствующее давлению Рг, устанавливающемуся (после закрытия клапана 9 и открытия клапана 5 и после выдержки времени на переходные процессы) в градуировочной40 камере 2. Равновесное значение этого давления вычисляют:П 1111 Чо"= - "= От Р ( )" "о 145 7. Повторяя экспансионные циклыпо пп, 3 и 4, получают давления:л 1 У 7, 7,Р 2=Р -. - ( -- ) й 12 (10)7, 7,+7 7 о+7 8. Повторяя по мере необходимости операции по пп. 5-7, можно воспроизводить и рассчитывать давления Рв пределах всей области градуировки в соответствии с уравнением:г где индекс х=1,2 относится к ступениградуировки (внутри цикла), а индекс=1,2, - к порядковому номеруградуировочного цикла. Сопоставляя рассчитанные значения Р, с показаниями вакуумметра, можно произвести многоразовую градуировку (или поверку) его. Здесь, очевидно, 1-1 - число предше" ствующих градуировочных циклов. Раесчетные значения д 1 определяют про 1цолжительность импульсов подачи газа из питающего резервуара в исходную камеру системы.П р и м е р, Пусть 7,=7=2;30 м . Тогда при Чо=2 10 м=0,5 ио7+7 фо=0 9. Приняв для параметров реофдукционной системы типичные значенияЦ,=10 м 1 с и П =1 10 м /с и задавБ 2также Р,=10 Па, можно получить Р. =510 0 5 0 9 Щ1Пример целесообразного ряда ступеней давления Р воспроизводимых в1394079 Формула изобретения Составитель А.СоколовскийРедактор Н,Тупица Техред И,Дидык Корректор А. Тяско Заказ 2212/38 Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Промежутки времени д 1 , требуемые для поддержания равенства Р,=Р,==Р, следующие:1 2 5 10 а, с 111 123 170 286При таком наборе значений дС давление Р во всех градуировоэчных циклах одинаково и равно 5 10 Па.Тем самым в отличие от известного 10 способа обеспечивается возможность ногократной (не менее 10-20 раэ) автономной градуировки (и поверки) вакуумметров в широкой области давлений,. охватывающей не менее 4-6 поряд ков величины и включающей в пределах каждого иэ них не менее 4-5 градуировочных точек. Проверка по предлагаемому способу метрологических характеристик вакуумметра, установленно го на летательном аппарате, может быть реализована на всех стадиях полета и, в частности, перед возвращением аппарата на Землю. Способ градуировки. вакуумметров путем редукции известного исходного давления и сопоставления его расчетных значений с показаниями градуируемого вакуумметра, причем в каждом градуировочном цикле исходное давление получают посредством подачи газа в камеру из резервуара, заполненного газом перед градуировкой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности многоразовой градуировки без образцового прибора, измеряют первоначальное давление газа в резервуаре, а воспроизведение известного исходного давления в каждом градуировочном цикле производят путем подачи газа через диафрагму известной проводимости импульсами, продолжительность которых задают в зависимости от суммарной продолжительности предшествующих циклов.