Invenția se referă la domeniul instrumentelor, în special la metodele de calibrare și testare a senzorilor de presiune prin influențarea coloanei de lichid. Esență: calibrarea senzorului de sensibilitate scăzută se realizează în etape utilizând un senzor de referință de înaltă sensibilitate. În acest caz, camera cu lichid și senzorul de presiune de înaltă sensibilitate de referință plasat în ea este descărcată pe suprafața inferioară cu o anumită rigiditate. Amplitudinea presiunii de impact este determinată de relația stabilită printr-un salt calibrat (exemplar) al presiunii hidrostatice. Apoi, fără a schimba înălțimea resetării camerei, se determină senzorul cu cea mai mică sensibilitate, care poate fi calibrat prin metoda propusă cu precizie acceptabilă. Creșterea înălțimii descărcării și rigiditatea suprafeței de bază, pentru mai multe cicluri, este calibrată. Rezultatul tehnic: extinderea capacităților metrologice ale metodei în zona presiunilor mai mari și creșterea acurateței măsurătorilor 1 zp. f-ly, 1 il.
Desene la brevetul Federației Ruse 2480725
Invenția se referă la domeniul instrumentelor, în special la metodele de calibrare și testare a senzorilor de presiune.
Senzorii de presiune sunt calibrați pentru a determina dependența semnalului de ieșire de presiunea care acționează asupra acestuia.
Există un număr suficient de mare de metode pentru calibrarea dinamică a senzorilor de presiune.
Un dezavantaj semnificativ al acestei metode de calibrare este că este potrivit numai pentru calibrarea senzorilor de presiune care funcționează într-un mediu gazos. Cu calibrarea dinamică a senzorilor de presiune a fluidului, efectul masei lichide atașate asupra frecvenței oscilațiilor naturale ale senzorului nu este luat în considerare prin această metodă, ceea ce reduce precizia calibrării.
Esența acestei metode este aceea că senzorul de presiune este plasat într-un vas vertical (cameră) suspendat sau montat pe un suport și încărcat, inundat cu apă la adâncimea necesară. Imersarea inițială a senzorului de presiune în apă determină amploarea amplitudinii presiunii de încercare. O schimbare bruscă a presiunii se obține prin scoaterea bruscă a suportului (suspensiei) camerei cu lichid. Ca urmare, camera împreună cu senzorul de presiune plasat în ea încep să se deplaseze sub gravitate cu accelerarea caderii libere, ceea ce duce la o scădere bruscă a presiunii asupra pereților și a senzorului.
Dezavantajele metodei includ amplitudinea mică a saltului de presiune. Aceasta este determinată de înălțimea coloanei de lichid și, prin urmare, este limitată de înălțimea camerei. Astfel, pentru a obține o amplitudine a jetului de presiune
10 5 Pa (1 bar) este necesar să existe o coloană de lichid de 10 m înălțime, care este practic dificil de realizat.
Eliminați acest dezavantaj al metodei revendicate de calibrare dinamică a senzorilor de presiune.
Obiectul invenției este de a extinde capacitățile metrologice ale metodei la presiuni mai mari și de a crește acuratețea măsurătorilor.
Din teoria măsurătorilor se știe că practic orice element de detectare al dispozitivului de măsurare (convertor) are un domeniu de funcționare. Din partea de jos, intervalul de funcționare este limitat de limita de sensibilitate și de mai sus de caracteristicile de proiectare. În afara domeniului de funcționare, eroarea de măsurare crește substanțial, ceea ce determină validitatea și valabilitatea parametrilor obținuți.
Prin urmare, pentru senzorii cu sensibilitate scăzută concepuți pentru a măsura presiuni suficient de mari (mai mult de 10 8 Pa), chiar și o coloană de lichid cu o înălțime de 100 m nu permite senzorului să încarce domeniul de lucru.
Scopul este realizat prin clasificarea unui senzor de sensibilitate scăzută în etape utilizând un senzor de sensibilitate mai mare. Ciclotograma procesului de calibrare este prezentată în figură.
La prima etapă:
- senzor de înregistrare U extrem de sensibil puls cu amplitudine scăzută, care servește ca referință și se formează la începutul căderii libere a rezervorului de lichid și pulsul mare amplitudine 1. U, care apare din cauza lichidului bruște de frânare în momentul coliziunii vasului cu suprafața de dedesubt (vezi. 1 etapa de programare);
- compararea valorilor amplitudinii semnalelor obținute de la senzorul de presiune, care rezultă în faza de golire a U (la momentul căderii libere) și o U1 fază de compresie (când se încadrează pe suport) și calcularea amplitudinii presiunii în faza de comprimare a P1 cu formula:
unde P este amplitudinea presiunii în faza de descărcare, egală cu presiunea hidrostatică a coloanei de lichid.
Dacă aparatul foto cu senzorul cade pe o suprafață suficient de tare, apare o presiune dinamică de impact care depășește saltul în presiunea de evacuare care apare când camera este scăpată de la o înălțime. Amplitudinea presiunii de impact este determinată de relația stabilită printr-un salt calibrat (exemplar) al presiunii hidrostatice. În cazul unei dependențe liniare a sensibilității senzorului în intervalul de funcționare, presiunea de impact este calculată prin formula (1).
În etapa următoare determină sensibilitatea cea mai scăzută senzor care poate fi calibrat prin metoda propusă cu acuratețe acceptabilă și să gradare acestuia. În acest scop, fără a modifica înălțimea reliefului și rigiditatea suprafeței suport (păstrarea în fiecare etapă care acționează o presiune constantă pe senzor, P1 = P2 = Pn -const), măsurat amplitudinea semnalului în faza de compresie cu toate traductoarele scădere sensibilitate atâta timp cât amplitudinea semnalului în faza de compresie la n-lea traductor U n nu va fi proporțională cu amplitudinea semnalului în faza U de descărcare a primului senzor al senzorului. Ultima condiție este cauzată de necesitatea de a asigura o precizie de măsurare dată.
Mai mult, creșterea înălțimii reliefului și rigiditatea suprafeței subiacente (adică creșterea magnitudinea presiunii exercitate asupra manometrul) pentru mai multe cicluri calibrate n-lea traductor în gama de operare, în care utilizarea ca un semnal de referință U n și pulsul presiune corespunzătoare Pn = P 1.
Amplitudinea impulsului de presiune obținut în fiecare ciclu de etalonare al senzorului n este calculată prin formula:
unde k este numărul ciclului de calibrare a senzorului n.
Numărul ciclurilor de calibrare ale senzorului este determinat pe baza valorii domeniului său de funcționare și a preciziei necesare a construcției curbei de calibrare.
Verificarea practică a metodei a arătat că atunci când camera este resetată în condiții identice, se observă o anumită variație a valorilor presiunii dinamice de impact. Pentru a elimina incertitudinea presiunii de impact în timpul etapei de selecție a senzorului cu cea mai mică sensibilitate, este suficient să se introducă simultan doi senzori în camera de lichid, exemplificați și calibrați, care, la resetare, vor măsura aceeași presiune.
Implementarea metodei a fost efectuată în condiții de laborator și a permis calibrarea senzorilor de presiune cu o limită superioară a intervalului de operare de 10 8 Pa folosind o cameră cu o înălțime a lichidului de 1,2 m.
FORMULARUL INVENȚIEI
1. Metodă de calibrare dinamică a senzorului de presiune plasat în camera cu lichid, o schimbare bruscă în camera de presiune hidrostatică prin cădere de la o înălțime și determinarea ulterioară a sensibilității senzorului, caracterizat prin aceea că camera lichidă și plasată referință în aceasta resetare a senzorului de presiune de sensibilitate ridicată la suprafața de dedesubt cu un predeterminat valorile amplitudinii de rigiditate înregistrate ale semnalelor recepționate de la senzorul de presiune în faza de golire a U (la momentul căderii libere), în faza de compresie și U 1 (o scădere de pe suprafața de dedesubt), în funcție de setul printr-un calibrat (exemplar) salt la presiunea hidrostatică se calculează amplitudinea presiunii în faza de compresie P1. fără a modifica înălțimea descărcării și rigiditatea suprafeței inferioare a amplitudinilor semnalului măsurată la faza de compresie senzorilor toată sensibilitatea scădere atâta timp cât amplitudinea semnalului în faza de compresie la n-lea senzor Un nu va fi proporțională cu amplitudinea semnalului în faza de descărcare U pentru senzorul de referință, în creștere înălțimea și rigiditatea suprafeței suport în mai multe cicluri calibrate transductor n-lea în gama de operare de dumping, în care utilizarea ca un semnal de referință un și pulsul de presiune P corespunzătoare n = P1.
2. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că senzorii de referință de înaltă sensibilitate și sensibilitate joasă sunt plasați simultan în cameră.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: