УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ТАРИРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к контрольному и диагностическому оборудованию и может быть использована при динамической тарировке датчиков давления.
Известны роторные пульсаторы - это устройства, в которых в качестве возбудителя колебаний используют ротор, периодически перекрывающий отверстие, соединяющее полости камер низкого и высокого давлений. Известны конструкции роторных пульсаторов с двухходовым (авт.св. №161551.- Бюл. изобрет., 1964, №12) и одноходовым перекрытием потока (авт. св. №188084.- Бюл. изобрет., 1966, №21).
Недостатком роторных пульсаторов является ограниченный диапазон частот статических давлений, большая неравномерность амплитудно-частотных характеристик, сложность изготовления, большие габаритные размеры и масса.
Известны поршневые пульсаторы - это устройства, основным элементом которых является поршневая пара, передающая энергию рабочей среде в виде колебаний.
Известен поршневой пульсатор (авт. св. №269534.- Бюл. изобрет., 1970, №15) с электромагнитным приводом.
Его недостатком является строго фиксированная частота воспроизводимых импульсных давлений, сложность в изготовлении, большая масса.
Известен поршневой гидропульсатор с кулачковым приводом (Федяков Е.М., Колтаков В.К., Богдатьев Е.Е. Измерение переменных давлений. - М.: Изд-во стандартов, 1982.).
Недостатком является большая неравномерность амплитудно-частотных характеристик, большая масса и габаритные размеры, сложность изготовления.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является поршневой гидропульсатор с кулачковым приводом (авт. св. №381937 кл. G01L 27/00), который включает в себя: корпус с рабочей камерой с неуплотненным плунжером, гидроаккумулятор давления с изменяемой жесткостью стенок, снабженный подвижной обоймой, резервуар, содержащий запас рабочей жидкости для компенсации протечек, соединительные магистрали, штуцер для подсоединения испытываемого датчика давления, привод, содержащий кулачковый вал, толкатель и пружину.
Недостатком является большая неравномерность амплитудно-частотных характеристик, сложность обеспечения стабильности формы пульсаций.
Целью предложенного устройства является снижение неравномерности амплитудно-частотных характеристик пульсирующего давления, обеспечение простоты эксплуатационной регулировки амплитуды давления, повышение точности тарировки датчиков давления.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем корпус с рабочей камерой, которая соединяется при помощи штуцера с тарируемым датчиком давления, размещен плунжер; рабочая камера посредством магистралей соединяется с гидроаккумулятором и резервуаром с рабочей жидкостью, в нижней части устройства размещен привод, включающий в себя возвратную пружину и толкатель, а также вал, который посредством профилированного кулачка, воздействует на плунжер;
В отличие от прототипа плунжер выполнен герметичным; в верхней части плунжера имеются винтовой, вертикальный осевой и горизонтальный диаметральный каналы; в корпусе устройства выполнено отсечное отверстие для отвода жидкости из рабочей камеры; гидроаккумулятор заряжен воздухом от компрессора, а заданный уровень начального давления
поддерживается регулятором давления; установлен резервуар для сбора отводимой рабочей жидкости; в магистралях, соединяющих рабочую камеру и гидроаккумулятор, отсечное отверстие и резервуар для отвода рабочей жидкости, установлены калиброванные жиклеры для создания перепада давления жидкости; в основании плунжера расположен поворотный механизм, представляющий собой поводок.
По имеющимся у авторов сведениям, новая совокупность признаков в устройстве для динамической тарировки датчиков давления, позволяющая снизить неравномерность амплитудно-частотных характеристик пульсирующего давления, обеспечить простоту эксплуатационной регулировки амплитуды давления, повысить точность тарировки датчиков давления, не известна из уровня техники, что доказывает соответствие технического решения критерию «новизна».
Устройство (рис.1) для динамической тарировки датчиков давления состоит из корпуса 19 с отсечным отверстием 14 и рабочей камеры 2, в которой установлен штуцер с тарируемым датчиком давления 9; в рабочей камере 2 размещен герметичный плунжер 3, в верхней части которого (рис.2) выполнены винтовой 16, вертикальный осевой 17 и горизонтальный диаметральный 18 каналы; рабочая камера соединена посредством магистрали 15, внутри которой установлен калиброванный жиклер 10, с гидроаккумулятором 11; гидроаккумулятор 11 заряжен компрессором, а постоянное давление в нем поддерживается регулятором давления 12; рабочая камера соединена посредством отсечного отверстия 14 и магистрали 13, внутри которой, установлен калиброванный жиклер 8, с резервуаром 7 для сбора отводимой жидкости; в основании плунжера 3 выполнен поводок 6, позволяющий менять момент времени отсечки подачи рабочей жидкости; в нижней части устройства размещен привод, включающий в себя возвратную пружину 5 и толкатель 4, а также вал, который посредством профилированного кулачка 1, воздействует на плунжер 3.
Устройство работает следующим образом.
2
Компрессором заряжают гидроаккумулятор 11 (рис.1) до давления 2 кгс/см, которое поддерживается постоянным при помощи регулятора давления 12, при этом рабочая жидкость перетекает через магистраль 15 и калиброванный жиклер 10, расположенный в ней, в рабочую камеру 2 корпуса 19. В рабочей камере давление жидкости выравнивается с давлением жидкости в гидроаккумуляторе 11 и воздействует величиной статического давления на тарируемый датчик 9. Величину статического давления измеряют осциллографом MIC-400. После чего приводится во вращательное движение вал, который профилированным кулачком 1 воздействует на толкатель 4, который катится по поверхности кулачка и перемещает вверх плунжер 3 с пружиной 5. Когда кулачок 1 выйдет из-под толкателя 4, плунжер 3 под действием сжатой пружины 5 опустится и займет первоначальное положение. При движении плунжера 3 вниз рабочая жидкость поступает из гидроаккумулятора 11 через магистраль 15 и калиброванный жиклер 10 и заполняет рабочую камеру 2. При движении плунжера 3 вверх рабочая жидкость сжимается в рабочей камере 2, а на калиброванном жиклере 10 возникает перепад давлений, зависящий от скорости движения плунжера 3. В рабочей камере 2 возникает импульс давления, который воздействует на тарируемый датчик 9, при этом осциллографом MIC-400 измеряют амплитуду пульсации давления. При дальнейшем движении плунжера вверх винтовой канал 16 (рис.2) соединится с отсечным отверстием 14. Вследствие большого давления в рабочей камере 2 рабочая жидкость через вертикальный осевой 17 (рис.2), горизонтальный диаметральный 18 и винтовой 16 каналы плунжера 3 перетекает через отсечное отверстие 14 в магистраль 13, где установлен калиброванный жиклер 8, который определяет продолжительность времени отсечки рабочей жидкости (рис.1). В результате давление в рабочей камере понизится до величины, определяемой сопротивлением калиброванного жиклера 8. Амплитуда пульсаций давления задается в устройстве путем поворота поводка 6 вместе с плунжером 3 относительно корпуса 19, в
результате изменяется положение винтового канала 16 относительно отсечного отверстия 14, меняется момент времени отсечки рабочей жидкости. Дальнейший цикл работы устройства повторяется.
Предлагаемое устройство позволяет производить тарировку датчиков давления при воздействии на датчик пульсаций давления от 1 до 50% номинальной величины статического давления, обеспечить простую эксплуатационную регулировку величины амплитуды давления, снизить неравномерность амплитудно-частотных характеристик пульсирующего давления до 3%, а также повысить точность тарировки датчиков давления.
Использование предлагаемого устройства позволяет определить метрологические характеристики датчиков давления при их подготовке к измерениям давлений.