Датчики импульсного давления: критерии применимости

Журнал «Измерительная техника», №10, 72 стр.
Октябрь 2021

Датчики импульсного давления: критерии применимости

DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-10-34-40
Авторы: Андрей Александрович Недбайло
Ключевые слова: динамическое давление, динамические характеристики, передаточная функция, резонансная частота, ударная труба, критерий применимости
Заказать номер журнала в печатном виде или приобрести статью или весь номер в электронном виде.


Аннотация

Рассмотрена проблема поиска и верификации критериев выбора датчика определённого типа в зависимости от предполагаемого входного воздействия – критериев применимости датчика импульсного (динамического) давления, основанных на его динамических характеристиках. Систематизированы существующие положения в области измерения импульсных давлений. Экспериментально исследованы динамические характеристики датчиков импульсного давления нескольких типов, получены их передаточные функции и смоделированы отклики датчиков на задаваемое входное воздействие. Предложен экспериментальный метод получения передаточной функции с использованием пневматической ударной трубы и прикладных математических программных пакетов. Подтверждено отсутствие единого универсального критерия применимости датчика импульсного давления в зависимости от предполагаемого входного воздействия. Результаты исследования могут быть востребованы при выборе датчика необходимого типа для измерения импульсного (динамического) давления в различных задачах науки и техники.

Список литературы

1. Bean V. E., Dynamic Pressure Metrology, Metrologia, 1994, vol. 30, iss. 6, pр. 737–741. https://doi.org/10.1088/0026-1394/30/6/037

2. Tomasi L., Wieser E., Baruah E., Collomb D., Jolly F., Krötz G., Storm S., Jänker P., Obermeier E., Development of a new piezoelectric dynamic pressure generator for high pressure periodic and aperiodic calibration, Proceedings of the XVII IMEKO World Congress, Dubrovnik, Croatia, June 22–27, 2003, IMEKO and HMD Publ., 2003, pр. 1995–1996.

3. Tsing T. T., Ho Ch., Chen L. Ch., Wu J. L., Han L. L., Measurement science and technology, 2003, vol. 14, pp. 1927–1337. https://doi.org/10.1088/0957-0233/14/11/010

4. Elkarous L., Coghe F., Pirlot M., Golinval J. C., J. Phys., Conf. Ser., 2013, no. 459, 012048. https://doi.org/10.1088/1742-6596/459/1/012048

5. Bruns Th., Franke E., Kobusch M., Metrologia, 2013, no. 50, pр. 580–585. https://doi.org/10.1088/0026-1394/50/6/580

6. Salminen J., Hogstrom R., Saxholm S., Lakka A., Riski K., Heinonen M., Metrologia, 2018, vol. 55, no. 2, S52–S59. https://doi.org/10.1088/1681-7575/aaa847

7. Багдатьев Е. Е., Ефимова А. А., Санина Э. Б. Импульсная установка для идентификации датчиков переменных давлений // Измерительная техника. 1989. № 3. С. 18–19.

8. Кузнецов Е. А. Автоматизированный комплекс для определения статико-динамических характеристик датчиков давления в широком диапазоне температур // Измерительная техника. 1993. № 6. С. 40–43.

9. Серридж М., Торбен Р. Л. Справочник по пьезоэлектрическим акселерометрам и предусилителям, Дания: Ларсен и сын, 1987, 194 с.

10. Patrick L. Walter, Shock and Blast Measurement – Rise Time Capability of Measurement Systems? URL: http://www.pcb. com/contentstore/MktgContent/linkeddocuments/technotes/TN-11- 0904_Calculating_Rise_Time.pdf (дата обращения: 05.09.2021).

11. Стрижнев А. Г., Марков А. В., Русакович А. Н. Идентификация объекта управления по переходной характеристике замкнутой системы // Доклады БГУИР. 2012. № 5 (67). C. 65–72.

12. Гейдон А., Герл И. Ударная труба в химической физике высоких температур. Пер. с анг. М.: Мир, 1966. 428 с.

13. Matthews С., Pennecchi F., Eichstädt S., Malengo A., Esward T., Smith I., Elster C., Knott A., Arrhén F., Lakka A., Metrologia, 2014, vol. 51, no. 3, pp. 326–338. https://doi.org/10.1088/0026-1394/51/3/326

14. Шипунов А. В. Определение динамических характеристик пьезоэлектрических датчиков давления: сравнительный анализ методов // Приборы и системы управления. 1999. № 7. C. 35–37.

The impulse pressure transducers: applicability criteria

DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-10-34-40
Аuthors: Аndrey А. Nedbaylo
Keywords: dynamic pressure, dynamic properties, transfer function, resonant frequency, shock tube, criterion of usability

Annotation

The problem of search and verification of criteria of sampling of the transducer of certain type depending on prospective entrance affecting - criteria of usability of the impulse (dynamic) pressure transducer, based on its dynamic characteristics is observed. Thus similar transducers are widely used at research fluid-gas-dynamics processes. Existing rules in the field of measurement of pulsing pressures are systematized. Dynamic characteristics of impulse pressure transducers of several types are experimentally investigated, their transfer functions are gained and responses of transducers to set entrance affecting are simulated. The experimental method of reception of a transfer function with use of a pneumatic shock tube and applied mathematical software packages is offered. Absence of uniform universal criterion of usability of the impulse pressure transducer depending on prospective entrance affecting is confirmed. Results of research can be claimed at a choice of necessary type of the transducer at measurement of impulse (dynamic) pressure in various tasks of a science and technics.



Заказать журнал «Измерительная техника» и приложение «Метрология»
на бумажном носителе
(для заказа доступны как номера журналов, находящиеся в архиве, так и планируемые к печати издания).

Журнал «Измерительная техника»

Приложение «Метрология»

Наши контакты

Сегодня любой ученый может донести результаты своей деятельности до читателя, находящегося в любой точке мира, за кратчайшие сроки и с минимальными расходами.

  • Адрес: 119361 Москва, ул. Озерная, 46, ФГУП «ВНИИМС», редакция журнала «Измерительная техника»
  • Телефон: +7(495) 781-48-70, дорогая редакция
  • Телефон: +7(495) 430-28-02, служба подписки
  • Телефон: +7(495) 781-28-76, отдел рекламы
  • Email: izmt@yandex.ru
  • Website: www.izmt.ru

Как к нам проехать:
м. Юго-западная, выход из последнего вагона из центра и направо. Далее автобусами 720, 718 или 752 до остановки «14 автобусный парк». Сразу за остановкой будет высокое 22-х этажное здание. Это и есть ул. Озерная д.46