一种气体阶跃压力信号发生器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106768626A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611098258.5(22)申请日2016.12.03(71)申请人中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所地址100095北京市海淀区温泉镇环山村(72)发明人史博李程(51)Int.Cl.G01L27/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种气体阶跃压力信号发生器(57)摘要本发明涉及一种气体阶跃压力信号发生器，特别涉及一种压力快速变化的正、负阶跃压力激励源，属于试验技术领域。本发明的核心在于利用外力带动不完全齿轮的旋转，不完全齿轮通过带动质量块上的齿条压缩弹簧，弹簧通过压缩之后产生一个强大的反作用力，当不完全齿轮与齿条分离之后，弹簧的反作用力将质量块快速弹出并通过撞击使大、小压力腔之间的阀体打开，产生一个快速变化的阶跃压力。大、小腔压力大小可以方便的进行调节。本发明的压力激励源具有非常高的耐用性和可靠性，非常适合于低中压以及负压动态压力的校准与模拟试验。CN106768626ACN106768626A权利要求书1/1页1.一种气体阶跃压力信号发生器，其特征在于：包括：小腔(1)、大腔(2)、第一弹簧(3)、支撑杆(4)、隔压板(5)、第二弹簧(6)、不完全齿轮(7)、质量块(8)、冲击板(9)、大腔压力进出口(10)、小腔压力进出口(11)。发生器为凸字形结构，上部为小腔(1)，下部为大腔(2)；发生器正中心位置安装有支撑杆(4)；位于大腔(2)中的部分支撑杆(4)上安装有套筒，套筒上端与隔压板(5)固定连接，套筒穿过质量块(8)后下端与冲击板(9)固定连接；所述冲击板(9)与大腔(2)下表面保持距离；所述隔压板(5)表面积大于小腔(1)与大腔(2)连接处的面积，以便将小腔(1)与大腔(2)分隔开；第一弹簧(3)与小腔(1)顶端固定连接，绕支撑杆(4)后与隔压板(5)固定连接；第二弹簧(6)绕在套筒上，第二弹簧(6)的一端与隔压板(5)固定连接，另一端与质量块(8)固定连接；质量块(8)一侧设置有齿条，并通过该齿条与不完全齿轮(7)啮合；小腔(1)上设置有小腔压力进出口(11)；大腔(2)上设置有大腔压力进出口(10)。2.如权利要求1所述的一种气体阶跃压力信号发生器，其特征在于：所述发生器工作过程为：进行正阶跃压力试验时，首先把发生器中的气体排空，然后在大腔(2)中充入设定好压力的气体，关闭大腔压力进出口(10)，确保装置处于密闭环境之后，通过顺时针旋转不完全齿轮(7)，带动质量块(8)向上移动，对第二弹簧(6)进行挤压，当不完全齿轮(7)旋转至没有齿的方向，第二弹簧(6)对质量块(8)产生强大的反作用力，使质量块(8)快速撞击到冲击板(9)上，由于冲击板(9)与隔压板(5)之间是刚性连接，故在撞击的一瞬间，冲击板(9)与隔压板(5)同时向下移动，大腔(2)内的气体迅速进入小腔(1)中，产生一个快速变化的正阶跃压力。3.如权利要求1所述的一种气体阶跃压力信号发生器，其特征在于：所述发生器工作过程为：进行负阶跃压力试验时，首先把发生器中的气体排空，然后在小腔(1)中充入设定好压力的气体，关闭小腔压力进出口(11)；当需要做负压负阶跃试验时，将大腔(2)中的压力抽至负压；当需要做常压负阶跃试验时，将大腔(2)中的压力排空；确保装置处于密闭环境之后，通过顺时针旋转不完全齿轮(7)，带动质量块(8)向上移动，对第二弹簧(6)进行挤压，当不完全齿轮(7)旋转至没有齿的方向，第二弹簧(6)对质量块(8)产生强大的反作用力，使质量块(8)快速撞击到冲击板(9)上，由于冲击板(9)与隔压板(5)之间是刚性连接，故在撞击的一瞬间，冲击板(9)与隔压板(5)同时向下移动，小腔(1)内的压力迅速进入大腔(2)中，产生一个快速变化的负阶跃压力。2CN106768626A说明书1/3页一种气体阶跃压力信号发生器技术领域[0001]本发明涉及一种气体阶跃压力信号发生器，特别涉及一种压力快速变化的正、负阶跃压力激励源，属于试验技术领域。背景技术[0002]随着科学技术的不断发展，需要进行动态测试的领域不断增加，目前阶跃类压力发生器是应用最广的压力发生器之一，阶跃类压力发生器在实验中可使传感器激振起来，从而得到传感器的频响特性。激波管装置是目前比较常见使用的阶跃类动态压力发生器，但激波管除了造价昂贵之外还存在的一个不足之处，由于激波管平台时间短，因此无法获得传感器低频段的频响特性。对于绝大多数动压测量来说，信号的低频分量占信号能量的绝大部分。因此，得不到传感器的低频特性是一个严重的缺陷。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种气体阶跃压力信号发生器，该发