便携式脉冲压力发生器及脉冲压力校准装置的制作方法

本实用新型涉及力学计量领域，特别地，涉及一种便携式脉冲压力发生器。此外，本实用新型还涉及一种包括上述便携式脉冲压力发生器的脉冲压力校准装置。

背景技术：

发动机试车台试车时需要考虑整个系统的动态参数变化，通过对试车台的动态压力现场校准可以减小系统误差，确保航空发动机的质量。

国内近几年建立了不少动态压力计量测试标准设备，但都是适用于实验室动态压力的测试，但尚未发现在实际工况下进行现场校准的装置，其原因为：

(1)、由于动态压力校准技术目前还没有大范围应用于民用领域，因此中国国家计量院还未开设有此专业。

(2)、国内从事动态压力校准技术研究的主要是国防研究机构和大学院校，普遍缺乏航空发动机批量生产及试车台等实际测试应用对象，故研究尚局限于实验室范围。

(3)、实验室动态压力计量测试标准设备体积庞大、沉重且为固定式安置，从而无法移动，不能实现现场校准。

因此，现有技术中未有对试车台的动态压力进行现场校准的装置，是一个亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种便携式脉冲压力发生器和脉冲压力校准装置，以解决现有技术中未有对试车台的动态压力进行现场校准的装置的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种便携式脉冲压力发生器，包括用于测量脉冲压力的液压活塞测量系统和用于对液压活塞测量系统施加动能的落锤装置，液压活塞测量系统包括用于承接动能并将动能转化为液压势能以产生脉冲压力的活塞机构、以及设置在活塞机构的同一高度上用于对活塞机构内脉冲压力进行测量的标准传感器和被校传感器，落锤装置包括用于对活塞机构施加动能的落锤。

进一步地，活塞机构包括活塞和套缸，套缸内盛放有液体，活塞用于将承接的落锤施加的动能作用于套缸内盛放的液体上以形成液压势能，由于液体的膨胀重新获得动能而推动活塞和重锤产生反向运动，压力源进行一次工作循环，产生半正弦的脉冲压力。

进一步地，活塞机构还包括设置在套缸上且与套缸的套体相连通的套筒，活塞装于套筒内。

进一步地，活塞包括分别设置在两端部用于承受落锤施加的动能的受力端和用于将承接的落锤施加的动能作用于套缸内盛放的液体上的施力端。

进一步地，标准传感器和被校传感器分别安装在套缸的外侧面且位于套缸的同一高度上。

进一步地，落锤装置还包括用于对落锤下落的方向进行导向的导管，导管垂直设置在液压活塞测量系统的正上方。

进一步地，落锤包括锤体，导管上对应设置有锤体相适配的空腔。

进一步地，落锤还包括与锤体固定连接的手柄，手柄为两个且分别设置在锤体的两端，导管上对应设置有锤体相适配的导槽。

进一步地，导管的外壁上还设置有用于对锤体下落的高度进行测量的标尺。

本实用新型还提供一种脉冲压力校准装置，包括上述的便携式脉冲压力发生器。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的便携式脉冲压力发生器和脉冲压力校准装置，液压活塞测量系统将落锤装置施加的动能转化为液压势能，产生脉冲压力，由位于同一高度上的标准传感器和被校传感器测量脉冲压力数值，并以标准传感器测量的脉冲压力数值作为标准值对试车台上的被校传感器进行动态压力校准，实现了动态压力计量测试装置的小型化。本实用新型提供的便携式脉冲压力发生器和脉冲压力校准装置，便携性好、通用性强且适应性广，在发动机制造研究领域具有非常现实的应用价值。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型便携式脉冲压力发生器第一实施例的结构示意图；

图2是图1中便携式脉冲压力发生器第一实施例的细化结构示意图；

图3是本实用新型便携式脉冲压力发生器第二实施例的结构示意图；

图4是图3中活塞机构优选实施例的结构示意图；

图5是本实用新型便携式脉冲压力发生器第三实施例的结构示意图；

图6是本实用新型脉冲压力校准装置一优选实施例的结构框图。

附图标号说明：

10、液压活塞测量系统；20、落锤装置；11、活塞机构；12、标准传感器；13、被校传感器；21、落锤；111、活塞；112、套缸；113、套筒；1111、受力端；1112、施力端；22、导管；211、锤体；212、手柄；221、空腔；222、标尺；100、便携式脉冲压力发生器；210、标准压力测量系统；220、被校压力测量系统；300、数据采集系统；400、脉冲校准系统。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1和图2，本实用新型的优选实施例提供了一种便携式脉冲压力发生器，包括用于测量脉冲压力的液压活塞测量系统10和用于对液压活塞测量系统10施加动能的落锤装置20，液压活塞测量系统10包括用于承接动能并将动能转化为液压势能以产生脉冲压力的活塞机构11、以及设置在活塞机构11的同一高度上用于对活塞机构11内的脉冲压力进行测量的标准传感器12和被校传感器13，落锤装置20包括用于对活塞机构11施加动能的落锤21。其中，落锤21的形状可以为圆形或者锤子形，在此不做限定。

本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，其工作原理为：

落锤装置20的落锤21从设定的高度自由下落产生动能，并将动能作用于液压活塞测量系统10的活塞机构11上，由活塞机构11将动能转化为液压势能产生脉冲压力，从而使位于同一高度上的标准传感器12和被校传感器13感受到同样的脉冲压力，并以标准传感器12测得的脉冲压力数值作为标准值，对被校传感器测量的脉冲压力进行比较，从而实现动态压力校准。

本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，液压活塞测量系统将落锤装置施加的动能转化为液压势能，产生脉冲压力，由位于同一高度上的标准传感器和被校传感器测量脉冲压力数值，并以标准传感器测量的脉冲压力数值作为标准值对试车台上的被校传感器测量的脉冲压力进行比较，实现动态压力校准，实现了动态压力计量测试装置的小型化。本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，便携性好、通用性强且适应性广，在发动机制造研究领域具有非常现实的应用价值。

具体地，如图2所示，本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，活塞机构11包括活塞111和套缸112，活塞111向下运动可对套缸112做功，套缸112内盛放有液体，活塞111用于将承接的落锤21施加的动能作用于套缸112内盛放的液体上以形成液压势能。其中，液体可以为液压油，当活塞111受到落锤21施力的动能后，活塞111向下运动，对盛放在套缸112内的液体产生压缩作用，形成液压势能。

优选地，如图2和图3所示，本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，活塞机构11还包括设置在套缸112上且与套缸112的套体相连通的套筒113，活塞111装于套筒113内。活塞111可相对套筒113做伸缩运动，以对套缸112做功，使盛放在套缸112内的液体产生压缩作用，从而形成液压势能，产生脉冲压力。

进一步地，参见图2和图3，本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，活塞111包括活塞杆，活塞杆的两端分别设置有用于承受落锤21施加的动能的受力端1111和用于将承接的落锤21施加的动能作用于套缸112内盛放的液体上的施力端1112。在本实施例中，受力端1111呈圆柱形，施力端1112呈倒圆锥形。落锤装置20的落锤21从设定的高度自由下落产生的动能作用于活塞111的活塞杆上，从而对套缸112内的液体产生压缩作用，形成液压势能，产生脉冲压力。

可选地，如图2所示，本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，标准传感器12和被校传感器13分别安装在套缸112的外侧面且位于套缸112的同一高度上。套缸112的缸体内设置有与标准传感器12相通的第一导流通道和与被校传感器13相通的第二导流通道。通过第一导流通道和第二的导流通道的导流作用分别将脉冲压力传递给标准传感器12和被校传感器13。

进一步地，如图2和图3所示，本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，落锤装置20还包括用于对落锤21下落的方向进行导向的导管22，导管22垂直设置在液压活塞测量系统10的正上方。落锤21包括锤体211，导管22上对应设置有锤体211相适配的空腔221。在本实施例中，导管22上的空腔221作为对落锤21自由下落时的导轨，对落锤21起到导向作用，从而保证锤体211自由落体并与活塞111的活塞杆发生中心碰撞，便于相关测试人员操作，并大大提高测试精确度。

优选地，参见图3和图4，本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，落锤21还包括与锤体211固定连接的手柄212，手柄212为两个且分别设置在锤体211的两端，导管22上对应设置有锤体211相适配的导槽。为了便于相关测试人员进行操作，在落锤21的两端设置手柄212，测试人员在校准时，只需握住手柄212的两端将落锤21抬到相应高度即可给落锤21做自由落体运动，操作方便且实用性强。

进一步地，如图5所示，本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，导管22的外壁上还设置有用于对锤体211下落的高度进行测量的标尺222。活塞111的顶部与标尺222的初始刻度对齐，锤体211自由落体的高度可直接由导管22上的标尺222控制。

本实施例提供的便携式脉冲压力发生器，为了方便携带到现场应用，采用了小型化设计，落锤21质量为0.7kg，直径为55mm；当最大脉冲压力为10MPa时，落锤21的最大自由落体高度为350mm；标尺222的实际高度为450mm；导管22的高度为500mm；压力发生器的总重量为8kg。活塞机构11的参数为：套缸112的容积为100cm³，活塞111的直径为10mm，活塞111的长度为50mm。

如图6所示，本实施例还提供一种脉冲压力校准装置，包括便携式脉冲压力发生器100、脉冲压力测量系统、数据采集系统300、以及脉冲校准系统400，其中，便携式脉冲压力发生器100，用于产生液压脉冲压力；脉冲压力测量系统包括标准压力测量系统210和被校压力测量系统220，标准压力测量系统210与便携式脉冲压力发生器100相连，用于测量便携式脉冲压力发生器100产生的液压脉冲压力；被校压力测量系统220与便携式脉冲压力发生器100相连，用于测量便携式脉冲压力发生器100产生的液压脉冲压力；数据采集系统300，与标准压力测量系统210和被校压力测量系统220相连，用于采集标准压力测量系统210测得的标准脉冲压力数值以及被校压力测量系统220测得的被校脉冲压力数值；脉冲校准系统400，与数据采集系统300相连，用于将标准脉冲压力数值和被校脉冲压力数值进行比较，并根据标准脉冲压力数值，对航空发动机试车台燃油系统脉冲状态下的燃油压力进行现场校准。标准压力测量系统210由标准压力传感器和适配器组成，被校压力测量系统220则由车台测量系统提供。其中，动态压力校准即比较被校压力测量系统220与标准压力测量系统210所测得的动态压力值的一致性，主要是对被校压力测量系统220的幅值灵敏度进行校准。

本实施例提供的脉冲压力校准装置，通过在现场与发动机试车台燃油系统上的动态压力传感器及动态压力测试系统进行比对，实现了对航空发动机试车台燃油系统脉冲状态下燃油压力的现场校准，对当前和未来航空发动机的研制有较大的意义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。