Устройство для динамической градуировки датчиков давления в жидкости

ОП КСАН ИЕ Республик ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СЗИДИТЕЛЬСТВУ437034,18. 10 присоединением заявки РЙ -Государственный квинтет СССР вд делам нэобретеннй н открытнй) Приоритет публиковано 15.09.79. БюллДата опубликования описания тень фо 34 1 .; 53) УД15.09. Э 531.787 1088.8) 72) Авторы изобретеии Г. К. Ведешкин и В. В. Кагул(71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ В ЖИДКОСТИИзобретение относится к приборостроению, в частности, к устройствам для градуировки датчиков давлення.Известны устройства для динамической градуировки датчиков давления, основанные на применении пульсаторов, возбуждающих колебания давления в жидкостной или газовой среде либо путем периодического изменения проходного сечения потока этой среды, либо путем периодического изменения объема полости, в которой находится средами,11.Градуировка датчиков на таких устройствах при больших значениях амплитуды и частоты колеогний требует пульсаторов большой мощности, с больцгими габаритами и весом, что являет. ся серьезным препятствием для получения достаточно широких диапазонов градуировки по амплитуде и частоте. Кроме того, возбуждаемый сигнал содержит посторонние частоты и шумы, уровень которых возрастает с увеличением час. тоть; колебаний, чго снижает точность градуировки. Наиболее близким по технической сущностии достигаемому техническому эффекту к лредлагаемому устройству является устройство длядинамической градуировки датчиков давления,которое содержит пульсатор и полуволновойрезонатор, работающие на воздухе 2).Полуволновой резонатор, который представляет собой цилиндрическую полость переменнойдлины, усиливает возбуждаемые иульсатором ко.лебания давления и повышает частоту сигнала. Но коэффициент усиления полуволнового резонатора мгл, поэтому указанньге выше недосгггки сохраняются и в такого рода устройствах.Цель изобретения - повышение точности ирасширение диапазона градуировки по амплитуде и частоте.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем пульсатор и полуволновой резонатор, на торцевой стенке полуполнового резонатора жестко закреплена центробежнаяфорсунка, телескопически раздвигаемый корпус которой, состоящий из сопла и камеры закручивания, через тангенциальные каналы, выполненные в ее стенке, соединен с полостью предфор суночной камеры, стенки которой жестко соедиены со стенками камеры закручивания, при этоьпредфорсуночная полость соединена трубопроводом с источником жидкости, а штуцера для подсоединения исследуемого и контролируемого датчиков расположены по стенке предфорсуночной полости.Предфорсуночная камера устройства выполнена в виде цилиндра и размещенного внутри него подвижного поршня, Полость газового вихря форсунки выполняет функции четвертьволно. вого резонатора, а предфорсуночная полость с тангенциальными каналами форсунки выполняет функции резонатора Гельмгольца. Последнее достигается при совпадении частоты колебаний, задаваемой пульсатором, с собственными частотами присоединенных резонаторов 9 = 4У (1) Ц)где гч, - собственная частота четвертьволнов вого резонатора и резонатора Гельмгольца (соответственно) ,С, Сж - скорости звука в воздухе и жидкости (воде) соответственно;- длина форсунки;- длина тангенциальных каналов форсунки; Ч - объем тангенциальных каналов;Ч - объем предфорсуночной полости Изменяя объем предфорсуночной полости и длину форсунки, можно в широких пределах изменять амплитуду колебаний давления.Высокая избирательность и добротность присоединенного сдвоенного резонатора дают воз. можность выделять из генерируемого пульсатором сигнала более высокие гармоники и усиливать их в присоединенных резонаторах до требуемой величины, что позволяет расширить диапазон градуировки по частоте.На фиг, 1 приведен пример выполнения предлагаемого устройства для динамической градуировки датчиков давления: на фиг, 2 - 5 - осциллограммы колебания давления в полости полуволнового резонатора и в жидкостной пред. форсуночной камере.Устройство включает в себя пульсатор 1, основными элементами которого являются подвиж ный диск 2 и неподвижный диск 3, К неподвижному диску 3 присоединен полуволновой резонатор 4, ограниченный трубами 5 и 6, причем имеется возможность перемещения трубы 6 относительно трубы 5 для изменения длины этого резонатора. К торцовой стенке трубы 6 жестко присоединена центробежная форсунка 7, которая имеет телескопически раздвигаемый корпус, состоящий из сопла 8 и камеры закручивания 9. При подаче воды в форсунку в ней образуется 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 полость газового вихря, ограниченная поверхностью закрученного потока воды и торцовойстенкой форсунки. Эта полость выполняет функции четвертьволнового резонатора. Входные тангенциальные каналы форсунки, выполненные встенке камеры 9, соединяют ее с полостью предфорсуночной камеры 10, Предфорсуночная по.лость вместе с тангенциальными каналами форсунки выполняет функции резонатора Гельмгольца, В стенке камеры 10 имеется канал 11 дляподачи в полость воды и установлены исследуемый датчик 12 и контрольный датчик 13. Объемпредфорсуночной камеры 10 можно изменитьпутем перемещения поршня 14. Воздух в уст.ройство поступает по каналу 15, а небольшаячасть воздуха (5-10%) подается по каналу 16с целью предотвращения скопления воды в резо.наторе 4, Смесь воздуха и воды выходит изустройства по каналу 17,Устройство работает следующим образом.Вначале производят настройку устройствана заданную частоту, Для этого трубу 6 перемешают относительно трубы 5 и устанавливают такую длину полуволнового резонатора 4,чтобы заданная частота колебаний г была равна или кратна собственной частоте полуволно.вого резонатора 4, определяемой по формуле4. гЕ,(3)где С - скорость звука в воздухе,Г, - длина полуволнового резонатора 4.Затем при помощи поршня 14 изменяютобъем предфорсуночной полости 10 и доводятего до величины, определяемой по формуле 2),После этого путем перемещения камеры 9 относительно сопла 8 устанавливают значение дли.ны форсунки, удовлетворяющие формуле (1),чем достигается настройка полости газового вихря форсунки как четвертьволнового резонатора,При этом собственные частоты присоединенныхрезонаторов и, и и в формулах (1) и (2) принимают равными заданной частоте и.После настройки устройства в него по ка.налам 15 и 16 подают воздух, а по каналу 11 воду, Одновременно приводят во вращение подвижный диск 2 пульсатора 1 и доводят числоего оборотов до величиныигде по - число отверстий в диске 2, При этомв потоке воздуха, проходящем через пульсаторвозбуждаются колебания давления заданной частоты и которые передаются в предфорсуночнуюкамеру 10 и последовательно усиливаются вначалеполуволновым резонатором 4, затем газовым вихрем форсунки 7, который выполняет функциичетвертьволнового резонатора, и окончательно -предполостью форсуночной камеры 10, котораявместе с тангенциальными каналами форсунки685941 Формула изобретения 739 цю выполняет функции резонатора Гельмгольца. При усилении колебаний давления в трех последовательно соединенных резонаторах они приобретают правильную синусоидальную форму. Значения параметров настройки , Ч и Гф уточняют в процессе эксперимента, наблюдая на экране осциллографа за величиной сигнала контроль. ного датчика 13.После окончательной настройки устройства производят градуировку датчика 12 известным способом. Устройство для динамической градуировки датчиков давления в жидкости, содержащее пуль. сатор и полуволновый резонатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона градуировки по 20 амплитуде и частоте, в него введена жестко закрепленная на торцовой стенке полуволнового резонатора центробежная форсунка, телескопически раздвигаемый корпус которой, состоящийиз сопла и камеры закручивания, через танген.циальные каналы, выполненные в ее стенке, соединен с полостью предфорсуночной камеры,стенки которой жестко соединены со стенкамикамеры закручивания, при этом предфорсуночная камера соединена трубопроводом с источником жидкости, а штуцера исследуемого и контрольного датчиков расположены на стенке пред.форсуночной камеры.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ш е.е с я тем, что предфорсуночная камера выполнена в виде цилиндра и размещенного внутринего подвижного поршня.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Современные средства для градуировкиизмерительных преобразователей переменногодавления", Госстандарт СССР, М., 1975.2. Авторское свидетельство СССР Х 200830,кл. 6 0127/00, 1967.685941 юг 2.5 Составитель О. СафоновТехред М, Келемеш Корректор Г,Решетни дактор Н. Ког Тираж 1090 ЦНИИПИ Государствен по делам изобретении 113035, Москва, Ж, зказ 5450/43 одписноеСССР ого комитет и открытий, 4/5 аушская на илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4