(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービンの燃焼器区域内の温度及び圧力を再現する燃焼器センサ用の較正システムを提供する。【解決手段】圧力センサ１２と流体連絡状態にありかつ静圧レベルに加圧されている圧力チャンバ３２を含む、圧力センサ較正システム１０である。チャンバの壁上の振動面３６が、チャンバの静圧レベルにおいて急速な圧力変動を与える。これらの高い静圧レベルのチャンバ内での急速な圧力変動を使用して、圧力センサを較正する。【選択図】図１
2010133973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
較正されるセンサ（１２）と流体連絡状態にあり、かつ静圧レベルに加圧されている圧力チャンバ（３２、６６、９８、１３４、１９７）と、
該チャンバの静圧レベルにおいて急速な圧力変動を与える、該チャンバの壁上の振動面（３６、６２、１５０、２０２）と、
を含むことを特徴とするセンサ較正システム（１０、６０、８０）。
【請求項２】
前記振動面は、ダイヤフラム（３６、１５０、２０２）であることを特徴とする、請求項１に記載のセンサ較正システム。
【請求項３】
前記チャンバ（３２、６６、１３４、１９７）は、少なくとも２００ｐｓｉの静圧に維持されることを特徴とする、請求項１に記載のセンサ較正システム。
【請求項４】
前記チャンバは、熱源（４９）と熱的連絡状態にあり、該熱源は、前記チャンバを少なくとも７００°Ｆに加熱することを特徴とする、請求項１に記載のセンサ較正システム。
【請求項５】
前記圧力チャンバ（３２、６６、１３４、１９７）は、１．８立方インチを超えない容積を有することを特徴とする、請求項１に記載のセンサ較正システム。
【請求項６】
前記チャンバは第１チャンバ（３２、６６、１３４、１９７）であり、前記振動面はダイヤフラム（３６、１５０、２０２）であり、第２圧力チャンバ（４０、１７２）が、前記ダイヤフラムの前記第１チャンバと対向する側に設けられ、前記第１チャンバ及び第２圧力チャンバは、等化された静圧を有することを特徴とする、請求項１に記載のセンサ較正システム。
【請求項７】
前記第２圧力チャンバ内のスピーカが、前記ダイヤフラムに振動を生じさせる振動を放出することを特徴とする、請求項６に記載のセンサ較正システム
【請求項８】
較正される圧力センサ（１２）用のマウントを有し、かつ圧力発生装置（２８、９６、１１６）と流体連絡状態にある開口部（２６、１０２、１３０）を有するプローブ保持具（１４、１１４、１８２、１９４）を含み、
前記圧力発生装置は、定常高圧ガス源に連結されて静圧レベルに加圧されている圧力チャンバ（３２、６６、９８、１３４、１９７）を有し、
該圧力チャンバは、該チャンバ内の静圧レベルを動的に変化させる振動面（３６、６２、１５０、２０２）を有し、
該振動面は、シェーカ装置（５２）によって振動させられる、
ことを特徴とする圧力センサ較正システム（１０、６０、８０）。
【請求項９】
プローブ保持具（１４、１１４、１８２、１９４）と圧力発生装置（２８、９６、１１６）とを有する較正装置（１０、６０、８０）を使用してセンサ（１２）を較正するための方法であって、
ａ．前記プローブ保持具内の較正される前記センサを、該センサの変換器ヘッドが前記圧力発生装置内の圧力チャンバ（３２、６６、９８、１３４、１９７）と流体連絡状態になるように監視する段階と、
ｂ．前記圧力チャンバを静圧レベルに加圧する段階と、
ｃ．前記圧力チャンバの面（３６、６２、１５０、２０２）を振動させて、該圧力チャンバ内の圧力レベルに動圧変動を発生させる段階と、
ｄ．前記圧力チャンバ内の圧力レベルを感知する段階と、
ｅ．前記センサにより前記動圧変動を表す信号を発生させる段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記振動は、ダイヤフラム（３６、１５０、２０２）によって与えられることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、燃焼センサのための較正システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンの燃焼区域内では、激しい燃焼過程が行われ、それによって燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスがタービンを駆動する。加圧された空気と燃料とが互いに混合され燃焼するような燃焼の間に、最高温度及び圧力が生じる。燃焼チャンバ内の温度及び圧力は、急速に変動し、最大範囲にわたって変化する。
【０００３】
燃焼反応を監視することは、燃焼器への燃料流量及びガスタービンの作動状態を制御する上で有用である。燃焼反応を監視するために、温度及び圧力センサがガスタービンの燃焼区域及びタービン区域内に配置される。これらのセンサは、燃焼過程及び燃焼ガスを監視する。センサは、燃焼ガスの温度又は圧力を示す信号を発生する。センサからの信号は、ガスタービン用のコンピュータ制御装置によって使用されて、燃料流量及び圧縮機入口ベーン位置を含む、ガスタービンの作動条件を設定する。更に、センサの測定値は、燃焼器区域及びタービン区域内の温度及び圧力が、閾値圧力条件及び閾値温度条件を超えないこと保証するために使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭56-164933号公報
【特許文献２】米国特許第3868844号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
正確な圧力及び温度測定値が得られることを保証するために、燃焼区域及びタービン区域内のセンサは、該センサが温度及び圧力の正確な測定値を提供するように、適切に較正されなければならない。一般的に、センサの動作が意図されている温度及び圧力に匹敵する条件下で温度及び圧力センサを較正し、試験することが望ましい。ガスタービンの燃焼区域内のセンサは、最高温度及び圧力の条件下で動作し、圧力における急速な変動を正確に測定しなくてはならない。ガスタービンの燃焼器内の条件を再現する条件においてセンサを較正することに対する長年の切実な要求がある。同様に、ガスタービンの燃焼器区域内の温度及び圧力を再現する燃焼器センサ用の較正システムに対する長年の切実な要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの実施形態において、本発明は、較正される圧力センサと流体連絡状態にあり、かつ静圧レベルに加圧されている圧力チャンバを含む圧力センサ較正システムである。チャンバの壁上の振動面が、チャンバの静圧レベルにおいて急速な圧力変動を与える。高い静圧レベルのチャンバ内におけるこれらの急速な圧力変動は、圧力センサを較正するために使用される。この較正システムは、静圧が２００ｐｓｉ（１４Ｋｇｆ／ｃｍ２）を超え、温度が７００°Ｆ（３７０℃）を超えるようなガスタービン作動条件において、動的センサを較正するために使用できる。
【０００７】
第２の実施形態において、本発明は、較正される圧力センサ用のマウントを有するプローブ保持具を含む圧力センサ較正システムであり、該保持具は、圧力発生装置と流体連絡状態にある開口部を有し、該圧力発生装置は、定常高圧ガス源に連結された圧力チャンバを有し、該定常高圧ガス源は圧力チャンバを静圧レベルに加圧する。圧力チャンバはまた、該チャンバ内の静圧レベルを動的に変化させる振動面を有し、該振動面は、シェーカ装置によって振動させられる。
【０００８】
本発明の実施形態が、添付の図面に示される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】動圧変換器を試験するための較正システムの第１の実施形態の概略図。
【図２】較正システムの第２の実施形態の概略図。
【図３】較正システムの第３の実施形態の概略図。
【図４】プローブ較正装置の拡大断面図。
【図５】プローブ較正装置の第３の実施形態の拡大近接断面図。
【図６】プローブ較正装置の第４の実施形態の拡大断面図。
【図７】明細書に説明された較正システムを使用しての様々な動圧プローブの試験データを示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、動圧プローブセンサ１２用の較正試験システム１０の概略図である。試験システム１０は、較正中の動圧プローブ１２のための取付台であるプローブ保持具１４を含む。プローブ保持具１４は、その中にプローブが挿入される円筒形チャンバ１６を含むことができる。また、プローブ保持具１４は、保持具マウント２０によって固定されることができる。更に、光学又は電気信号線接続２２が設けられて、プローブ１２を、一般的にセンサの変換器プローブを較正するために使用される通常の較正機器２４へ接続する。
【００１１】
プローブ１２は、外部圧力状態を感知する該プローブの変換器ヘッド１８が加圧されたガス又はチャンバの導管２６に対して露出されるように、シリンダ１６内に保持される。断熱された流体導管２６は、動圧発生装置２８に連結され、該動圧発生装置２８は、急速振動している制御された温度の高圧ガスを生成する。これら温度制御された振動高圧ガスは、プローブ１２の変換器ヘッド１８に加えられる。導管又はチャンバ２６は、熱的に絶縁され、電熱バンド３０を含むことができる。電熱バンドは、導管及び該導管を通って流れる流体の温度を、ガスタービンの燃焼器区域又はタービン区域内の燃焼温度をシミュレートする温度まで上昇させる。導管２６は、動圧発生装置２８の第１チャンバ３２に対して開口している。第１チャンバは、圧力発生装置のハウジングの前壁３４によって、また、圧力発生装置２８のハウジング内に取り付けられる可動ダイヤフラム３６によって画定される。第１チャンバの高さは、０．３５インチ（０．９ｃｍ）とすることができる。ダイヤフラムは、ハウジングの内部チャンバ３２、４０を横切った状態で該ダイヤフラムを支持するダイヤフラム取付部材３８によってハウジング２８内に取り付けられる。発生装置２８の第２内部チャンバ４０は、ハウジングの側壁４２と後壁４４とによって、またダイヤフラム３６によって画定される。
【００１２】
圧力発生装置２８内にある第１及び第２チャンバ３２、４０は、導管４８を介して該第１及び第２チャンバ３２、４０の両方に連結された高圧ガス源４６によって、２００ｌｂｓ／平方インチ（ｐｓｉ）の静圧のような、高いガス圧の下に維持される。第１及び第２チャンバ内の定常状態（目下振動している）圧力は、比較的高い静圧レベルに維持される。第１及び第２チャンバ３２、４０の各々内の定常平均圧力（静圧）は、平衡が保たれ、また比較的均一でなければならない。静圧平衡を促進するために、導管４８は、定常高圧ガス、例えば空気を、両チャンバ３２、４０へ供給する。第１及び第２チャンバ３２、４０は、発生装置２８の側壁４２の周りを包む電熱バンド４９によって加熱されることができる。前壁３４内の開口部へ挿入された熱電対５１は、第１チャンバ３２内のガス温度を監視する。
【００１３】
動圧振動が、ダイヤフラム３６によって圧力発生装置の第１チャンバ３２内の高い静圧へ与えられる。ダイヤフラム３６は、動圧発生装置２８の２つのチャンバ３２、４０内で相反的に動く。このダイヤフラムは、６．８平方インチ（１．１×１０−４ｍ２）の円形領域を有することができる。ダイヤフラムの相反的運動は、第１チャンバ３２内に圧力振動を作りだす。この圧力振動は、１０００Ｈｚ以下の振動周波数の下で、１０ｐｓｉ又はそれ以上のような極めて高いレベルに到達できる。ダイヤフラム３６の振動周波数および第１容積３２内の圧力変動は、一般的にガスタービン燃焼器の燃焼ガス内で生じる周波数の範囲全体にわたって変化させることができる。この振動周波数の範囲は、５０Ｈｚから３，２００Ｈｚまでとすることができる。
【００１４】
ダイヤフラムの振動は、第１チャンバ３２内のガス圧を例えば２００ｐｓｉのような高静圧に維持しながら、該チャンバ３２内のガス圧にダイヤフラムの振動周波数での変動を生じさせる。第１容積のチャンバ３２は、例えば１．８立方インチ（２．５×１０−５ｍ３）のように比較的小さいので、第１チャンバ内の動圧変化は比較的大きくなる。この第１チャンバ内の動圧変化は、導管２６を介してプローブ１２の変換器ヘッド１８へ伝えられる。
【００１５】
この振動している動圧は、圧力発生装置２８の第１チャンバ３２内にある例えば２００ｐｓｉのような高い平均定常圧力に付加されるものである。第１チャンバ３２は、高い定常（静）圧力及び高い周波数の動圧を有するガス源となり、該ガス源は、電熱バンド３０、４９が加熱された場合に、ガスタービンの燃焼区域又はタービン内の条件をシミュレートする。これらの圧力及び温度条件は、導管２６内の加圧され加熱された流体に対して開口しているセンサの変換器プローブ１２によって感知される。
【００１６】
ダイヤフラム３６は、軸５０を介してシェーカ装置５２に機械的に連結される。シェーカ装置は、例えば５０Ｈｚから３，２００Ｈｚの周波数範囲で、軸５０に往復運動を加え、その周波数の下で、動圧が、圧力発生装置２８の第１チャンバ３２内で振動させられることになる。この軸５０は、第１チャンバ３２内に動圧周波数を作りだすように、ダイヤフラム３６を相反的に動かす。軸及びダイヤフラムの往復運動は、３．５／１０００インチ（０．０８９ｍｍ）とすることができる。シェーカ装置及び軸は、第２圧力チャンバ４０内に取り付けられた音響スピーカで置き換えることができる。このスピーカは、音響振動を様々な周波数の下で第２チャンバ内へ、そして、ダイヤフラムに対して放散し、ダイヤフラムに振動を引き起こし、動的周波数成分を第１圧力チャンバ３２内の静圧に与える。
【００１７】
図２は、較正システム６０の第２の実施形態を示す。第１の実施形態におけると同様に、試験される変換器圧力プローブ１２は、プローブ保持具１４内に取り付けられ、有線（又は無線）接続２２を介して機器２４に連結される。シェーカ５２は、軸５０を介して、圧力発生装置６４のピストン６２（ダイヤフラムとすることもできる）に連結される。圧力発生装置６４は、圧力チャンバ６６を有する。第１チャンバは、高静圧、例えば２００ｐｓｉに維持され、また、該高静圧に対して、動的振動圧、例えば５０Ｈｚから１，０００Ｈｚにわたる１ｐｓｉ（実効値）と１，０００Ｈｚから５，０００Ｈｚにわたる０．１ｐｓｉ（実効値）とが加えられる。ビストンは、シェーカによって加えられる往復力の下で、音響周波数レベルにおけるような高い周波数で振動する。
【００１８】
図３は、感圧性プローブ較正システム８０の第３の実施形態の概略図である。プローブ１２は、円筒形プローブ保持具１４内に保持される。保持具１４内のチャンバ８２は、高圧空気源８６に連結された圧力ライン８４を介して加圧される。チャンバ８２は、プローブ１２に対する加圧ガス源を形成し、これは、加圧ガスの流路を有するプローブの場合に有用である。圧力ライン８４は、保持具のチャンバ８２に加えられる圧力を制御するための圧力調整器８８と、チャンバ８２に供給されるガスの加熱を制御するための加熱器９０とを含むことができる。更に、導管８４中の圧力安全逃し弁９２及び圧力センサ９４が、圧力を監視し、また導管内及び保持具のチャンバ８２内の過剰圧力を解放するための手段を提供する。保持具のチャンバ８２内のガス条件は、例えば２４０ｐｓｉで温度が７００°Ｆとすることができる。加圧されたチャンバ８２は、静的加圧ガスを圧力発生装置９６に、特に導管１０２及び第１チャンバ９８に供給するために使用される。
【００１９】
圧力発生装置９６は、高静圧レベル、例えば２００ｐｓｉに加圧された第１チャンバ９８を含み、また、ダイヤフラム１００によって加えられる振動動圧を有する。圧力発生装置内において、第１チャンバ９８は円錐形容積であり、該円錐形容積は、その底面としてダイヤフラムを有し、その円錐形上面として凹部９９を有する。円錐形チャンバ９８は、その頂部に導管１０２を有し、該導管１０２は第１チャンバ９８内の加圧ガスがプローブ１２の変換器ヘッドに流れるのを可能にする。第１チャンバ９８及び導管１０２は、圧力源８６により供給されて導管８４とプローブ保持具のチャンバ８２とを通って流れる高圧空気によって加圧される。加圧ガスは、チャンバ８２からプローブ１２の周を通り導管１０２を通って第１チャンバ９８内へ流れる。
【００２０】
ダイヤフラム１００背後には、第２チャンバ１０４があり、この第２チャンバ１０４は、シェーカ軸５０の長さに沿って延びる円筒形容積を有することができる。第２チャンバ１０４は、第１チャンバ９８と第２容積１０４との間の流体連絡通路を形成する圧力等化導管１０６を介して、第１チャンバ９８と同じ定常圧力に維持される。圧力センサ９４は、圧力等化装置１０８と共にこの通路内に配置されることができ、該圧力等化装置１０８は、それが開いている場合に第１及び第２チャンバ９８、１０４が圧力的に等化されるのを可能にする。更に、チャンバからガス圧を排出するために、放出弁１１０を使用してもよい。
【００２１】
図４は、圧力変換器１２と、プローブ保持具１１４と、圧力発生装置１１６との第３の実施形態１１２の拡大図である。保持具１１４は、中空の円筒形チャンバ１２０を備える円筒形ケーシング１１８を有することができ、該円筒形チャンバ１２０は、試験されるプローブ１２を受け入れ、図３に示される圧力ガス源８６のようなガス源からの加圧ガスを受ける。ケーシング１１８は、プローブ保持マウント１２４上のカラーを支持するための内部環状リップ１２２含むことができる。プローブ１２は、プローブ保持マウント１２４に連結され、その両者はプローブ保持具１１４のチャンバ１２０内へ挿入される。プローブ保持具は、プローブ１２に近接して該プローブ保持具を囲む電熱バンド１２６で加熱されることができる。プローブは、絶縁スリーブ１２８内に入れられることができる。
【００２２】
中空の導管１３０が、プローブ変換器ヘッド１３２と圧力発生装置１１６の第１チャンバ１３４との間で延びる。導管１３０は、変換器ヘッド１３２から第１チャンバ１３４まで延びるチューブで形成することができる。適切な流体シール１３６を使用して、チューブ１３０を圧力発生装置のハウジングに対してシールすることができる。プローブ保持具１１４は、圧力発生装置１１６の端面１４０に当接し、該端面１４０にボルト止めされるフランジ１３８を含む。
【００２３】
圧力発生装置は、その前面１４０が圧力発生装置の端部となる厚板１４２を有する。反対側において、厚板は、圧力発生装置の第１チャンバ１３４の一側を形成する円錐形凹部１４４を含む。凹部１４４の頂部に開口部１４６が設けられ、該開口部は導管１３０に隣接し、較正されるセンサの変換器１２につながっている。板１４２内のＯ−リングシール１３６は、導管１３０と板との間のシールを形成する。別の流体シール１４８が、板１４２がプローブ保持具のフランジ１３８に対してシールされるのを保証する。更に、対になった流体シール１４８が、ダイヤフラム１５０上の外側環状フランジ１４９に係止する。ダイヤフラムのフランジは板１４２と圧力発生装置１１６の下側ハウジング１５３との間に挟着される。
【００２４】
ダイヤフラムの中心ディスク１５２は、シェーカの軸５０のための取付マウントを形成する。カラー１５４は、軸をダイヤフラムのディスク１５２に取り付ける。更に、ばね１５６が、ダイヤフラムのディスク１５２との間に設けられる。ねじが切られたブッシュ１５８が、圧力発生装置の下側ハウジング１５３内へ嵌合される。ばね１５６は、ダイヤフラムに対して予荷重力を加え、ダイヤフラムが第１チャンバ１３４内の高圧、例えば２００ｐｓｉに抗して付勢されるのを保証する。ばね１５６は、ダイヤフラムの第１チャンバ１３４と対向する側の圧力を等化する必要性を回避する。
【００２５】
一例として、圧力発生装置の第１チャンバ１３４は、１．８立方インチ（２．５×１０−５ｍ３）の容積を有することができ、また、円形のダイヤフラム領域は、第１容積１３４に隣接して６．８平方インチとすることができる。ダイヤフラムの中心ディスク１５２と円錐形凹部１４４の頂部との間の平均高さは、０．３５インチとすることができる。第１チャンバ１３４は、比較的小さな容積であり、従って、ダイヤフラムによって加えられる振動は、僅かであったとしても、第１チャンバの容積を該チャンバの総容積のほぼ１％だけ変動させる。この例においては、ダイヤフラムは１インチの３．５／１０００だけ相反的に動くことができる。従って、このダイヤフラムは、可撓性金属又はゴム薄板で形成されなければならない。
【００２６】
基準プローブ用の開口部１６０が、プローブ保持具のフランジ１３８内に設けられる。基準プローブ１６２は、試験されるプローブ１２と並行して、第１チャンバ１３４内の動圧を測定することができる。基準プローブ１６２は、既知の感知特性を有する。基準プローブ１６２からの出力信号は、較正されているプローブ１２からの出力信号と比較することができる（図７を参照）。
【００２７】
図４に示される圧力発生装置とは異なって、圧力発生装置１７０（図５）は、ダイヤフラム１５０の背後に第２圧力チャンバ１７２を有する。チャンバ１７２は、第１チャンバ１３４内の圧力とほぼ同じ静圧に加圧される。このダイヤフラムは、少なくとも１つの毛管圧力通気口１７４を有し、この毛管圧力通気口は、高圧ガスが第１チャンバ１３４から第２チャンバ１７２に流れることを可能にする。この毛管１７４は、ダイヤフラム１５０の振動に起因する第１チャンバ１３４内の圧力変動が該毛管の孔１７４を通過して第２チャンバ１７２内へ伝わらない程度に、比較的小さな通路である。
【００２８】
圧力発生装置１７３は、該圧力発生装置の外側の周りにコイル状に巻かれた水冷ジャッケット１７６によって冷却されることができる。リップシール１７８が、往復動する軸５０と圧力発生装置１７０のハウジング１５３との間のカラーを形成する。このリップシールは、第２チャンバ１７２内の加圧ガスが、シェーカ軸５０に沿って大気へと漏出するのを防止する。
【００２９】
空気圧がプローブ保持具１８２内のチャンバ１８０から第１容積１３４へ供給される。チャンバは、プローブ１２の周りの円筒形容積である。加圧ガスは、入口１８４を通ってチャンバに入り、プローブ内の穴を通って導管１３０へ流れる。圧力入口ポート１８４は、加圧空気源に連結されており、チャンバ１８０を加圧する。
【００３０】
図６は、圧力発生装置とプローブ保持具との組合せ１９０の別の実施形態を示す。プローブ保持具は、隆起した中心円錐形部分１９４を有する板１９２を含む。円錐形部分１９４は、その両側面上に、基準プローブ１６２（又は試験される第２プローブ）のための開口部１６０と試験プローブ１２のための開口部１９６とを有する。開口部１９６及び１６０は、プローブ保持具１９２内の上側凹部１９８とダイヤフラム２０２上の円錐形キャップ２００とによって形成された円錐形容積である第１チャンバ１９７まで延びる。円錐形チャンバ１９７は、壁１９８と円錐形キャップ２００との間の、１０／１０００インチから５／１０００インチ（０．２５ｍｍから０．１ｍｍ）の比較的狭く小さな空隙とすることができる。小さなチャンバ１９７であることから、ダイヤフラム及び円錐形キャップ２００の振動は、かなり大きな圧力変動を発生させ、この圧力変動が、試験プローブ１２と基準プローブ１６２とによって感知され測定される。第１チャンバ１９７は、円錐形１９４のプローブ保持具の頂部を通って延びる圧力導管（図示せず）を介して高圧源によって加圧される。
【００３１】
ダイヤフラム２０２の周辺フランジは、プローブ保持具の板１９２と圧力発生装置の端面２０４との間に挟着される。圧力発生装置は、図６においては部分的形状で示されており、その完全な形状においては、圧力発生装置の別の実施形態において示されるように、ダイヤフラムの背後にばね又は加圧チャンバを含むことができる。例えば、図６に示される実施形態は、図１に示されるシステム１０に対する変更形態として構成されることができる。円錐形キャップ２００は、ねじ、ワッシャ及びボルト結合によりシェーカ軸５０の端部に取り付けられることができる。ワッシャ２０５を使用して、ダイヤフラム２０２を円錐形キャップ２００に対して保持することができ、ボルトにより該ワッシャをダイヤフラムと円錐形キャップとに固定することができる。プローブ１２は、プローブ保持具１９２の開口部１９６内に取り付けられたブッシュ２０６内へ摺り込ませることができる。カラー２０８により、プローブ１２をブッシュ２０６内に固定することができる。
【００３２】
図７は、本明細書の開示内容に呼応したプローブ較正システムによる例示的なセンサ読取試験結果を示すグラフである。このグラフは、基準プローブと試験プローブとによって得られた圧力（ｐｓｉ）測定値を５０Ｈｚから２，５００Ｈｚに広がった動的周波数の範囲にわたって比較する。基準プローブと対にされた試験プローブを使用して、それぞれ３回の試験が実施された。プローブの第１の対（基準プローブＡとプローブＡ）は、符号２２０として記された対の線で示される。試験及び基準プローブについての信号の線２２０は、殆ど同じである。試験プローブと基準プローブとが発生した信号値の比率は、１に近く（グラフの右手側を参照）、このことは、基準プローブと試験プローブＡとが、圧力発生装置の第１チャンバ内の圧力及び温度条件を表すほぼ同一の信号を発生したことを意味する。同様の結果が、基準プローブＢとプローブＢ、及び基準プローブＣとプローブＣに対して示される。グラフ化された比較センサ信号に基づいて、各プローブ（Ａ、Ｂ又はＣ）が、正確に圧力又は温度条件を示す信号を発生しているかどうかに関して判断することができる。同様に、グラフ化されたセンサ信号は、各プローブ（Ａ、Ｂ及びＣ）からの信号を該信号が正確に実際の圧力又は温度条件を伝えるように調整するのに使用できる情報を提供する。
【００３３】
本発明を、現在最も実用的で好ましい実施形態であると思われるものと関連させて説明したが、本発明は、開示した実施形態に限定されるものではなく、また、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【符号の説明】
【００３４】
１０  圧力センサ較正システム
１２  圧力センサ
１４  プローブ保持具
１８  プローブの変換器ヘッド
２０  保持具マウント
２４  較正機器
２６  流体導管
２８  圧力発生装置
３０、４９  電熱バンド
３２  第１圧力チャンバ
３６  可動ダイヤフラム
４０  第２圧力チャンバ
４６  高圧ガス源
４８  圧力等化導管
５０  軸
５２  シェーカ
【図１】
2010133973.tif 000003
【図２】
2010133973.tif 000004
【図３】
2010133973.tif 000005
【図４】
2010133973.tif 000006
【図５】
2010133973.tif 000007
【図６】
2010133973.tif 000008
【図７】
2010133973.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月3日(2010.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
較正されるセンサ（１２）と流体連絡状態にあり、かつ静圧レベルに加圧されている圧力チャンバ（３２、６６、９８、１３４、１９７）と、
該チャンバの静圧レベルにおいて急速な圧力変動を与える、該チャンバ内の振動面（３６、６２、１５０、２０２）と、
前記振動面に連結され往復運動を該振動面に与える機械的なシェーカ（５２）と
を含み、
前記圧力チャンバは、圧力振動が１０００Ｈｚ以下の振動周波数の下で１０ｐｓｉ以上の高いレベルに到達できるように小さな容積とされている
ことを特徴とするセンサ較正システム（１０、６０、８０）。
【請求項２】
前記振動面は、ダイヤフラム（３６、１５０、２０２）であることを特徴とする、請求項１に記載のセンサ較正システム。
【請求項３】
前記チャンバ（３２、６６、１３４、１９７）は、少なくとも２００ｐｓｉの静圧に維持されることを特徴とする、請求項１に記載のセンサ較正システム。
【請求項４】
前記チャンバは、熱源（４９）と熱的連絡状態にあり、該熱源は、前記チャンバを少なくとも７００°Ｆに加熱することを特徴とする、請求項１に記載のセンサ較正システム。
【請求項５】
前記圧力チャンバ（３２、６６、１３４、１９７）は、１．８立方インチを超えない容積を有することを特徴とする、請求項１に記載のセンサ較正システム。
【請求項６】
前記チャンバは第１チャンバ（３２、６６、１３４、１９７）であり、前記振動面はダイヤフラム（３６、１５０、２０２）であり、第２圧力チャンバ（４０、１７２）が、前記ダイヤフラムの前記第１チャンバと対向する側に設けられ、前記第１チャンバ及び第２圧力チャンバは、等化された静圧を有することを特徴とする、請求項１に記載のセンサ較正システム。
【請求項７】
前記第２圧力チャンバ内のスピーカが、前記ダイヤフラムに振動を生じさせる振動を放出することを特徴とする、請求項６に記載のセンサ較正システム
【請求項８】
圧力センサ較正システム（１０、６０、８０）であって、
較正される圧力センサ（１２）用のマウントを有し、かつ圧力発生装置（２８、９６、１１６）と流体連絡状態にある開口部（２６、１０２、１３０）を有するプローブ保持具（１４、１１４、１８２、１９４）を含み、
前記圧力発生装置は、定常高圧ガス源に連結されて静圧レベルに加圧されている圧力チャンバ（３２、６６、９８、１３４、１９７）を有し、
該圧力チャンバは、該チャンバ内の静圧レベルを動的に変化させる振動面（３６、６２、１５０、２０２）を該圧力チャンバ内に有し、
前記圧力センサ較正システムは、前記振動面を振動させる機械的シェーカ（５２）をさらに備え、
前記シェーカは、往復運動する前記シェーカと前記振動面との間に往復運動するシェーカ軸（５０）を備え、
前記圧力チャンバは、圧力振動が１０００Ｈｚ以下の振動周波数の下で１０ｐｓｉ以上の高いレベルに到達できるように小さな容積とされており、
前記シェーカ軸が前記振動面に往復運動を加える
ことを特徴とする圧力センサ較正システム（１０、６０、８０）。
【請求項９】
プローブ保持具（１４、１１４、１８２、１９４）と圧力発生装置（２８、９６、１１６）と該圧力発生装置内に設けられた圧力チャンバ（３２、６６、９８、１３４、１９７）とを有する較正装置（１０、６０、８０）を使用してセンサ（１２）を較正するための方法であって、
ａ．前記プローブ保持具内の較正される前記センサを、該センサの変換器ヘッドが、圧力振動が１０００Ｈｚ以下の振動周波数の下で１０ｐｓｉ以上の高いレベルに到達できるように小さな容積を有する前記圧力チャンバ（３２、６６、９８、１３４、１９７）と流体連絡状態になるように監視する段階と、
ｂ．前記圧力チャンバを静圧レベルに加圧する段階と、
ｃ．機械的なシェーカ（５２）で前記圧力チャンバ内の面（３６、６２、１５０、２０２）に往復運動を加えて該圧力チャンバの面を機械的に振動させて、該圧力チャンバ内の圧力レベルに動圧変動を発生させる段階と、
ｄ．前記圧力チャンバ内の圧力レベルを感知する段階と、
ｅ．前記センサにより前記動圧変動を表す信号を発生させる段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記振動は、ダイヤフラム（３６、１５０、２０２）によって与えられることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記圧力チャンバは、前記振動面を底面とする円錐形の第１チャンバ（９８）と、該第１チャンバから振動面の反対側にあり前記シェーカ軸（５０）の長さに沿って延びる円筒形の第２チャンバ（１０４）とからなることを特徴とする請求項８に記載の圧力センサ較正システム（１０、６０、８０）。
【請求項１２】
前記第２のチャンバ内にばね（１５６）が設けられ、該ばねが前記振動面に予荷重力を加え該振動面が前記第１チャンバ内の高圧に抗して付勢されることを特徴とする請求項１１に記載の圧力センサ較正システム（１０、６０、８０）。
【請求項１３】
前記振動面には、毛管圧力通気孔（１７４）が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の圧力センサ較正システム（１０、６０、８０）。
【請求項１４】
前記機械的なシェーカ（５２）は、前記振動面により加えられる振動によって前記圧力チャンバの容積のほぼ１％だけ変動させるよう該振動面に往復運動を与えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のセンサ較正システム。
【請求項１５】
前記圧力チャンバ内の圧力レベルに動圧変動を発生させる前記段階（ｃ）は、前記圧力チャンバの面により加えられる振動によって前記圧力チャンバの容積のほぼ１％だけ変動させるよう圧力チャンバの面に往復運動を与えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。