本實用新型涉及力學(xué)計量領(lǐng)域，特別地，涉及一種便攜式脈沖壓力發(fā)生器。此外，本實用新型還涉及一種包括上述便攜式脈沖壓力發(fā)生器的脈沖壓力校準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)動機(jī)試車臺試車時需要考慮整個系統(tǒng)的動態(tài)參數(shù)變化，通過對試車臺的動態(tài)壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)可以減小系統(tǒng)誤差，確保航空發(fā)動機(jī)的質(zhì)量。

國內(nèi)近幾年建立了不少動態(tài)壓力計量測試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，但都是適用于實驗室動態(tài)壓力的測試，但尚未發(fā)現(xiàn)在實際工況下進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)的裝置，其原因為：

(1)、由于動態(tài)壓力校準(zhǔn)技術(shù)目前還沒有大范圍應(yīng)用于民用領(lǐng)域，因此中國國家計量院還未開設(shè)有此專業(yè)。

(2)、國內(nèi)從事動態(tài)壓力校準(zhǔn)技術(shù)研究的主要是國防研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)院校，普遍缺乏航空發(fā)動機(jī)批量生產(chǎn)及試車臺等實際測試應(yīng)用對象，故研究尚局限于實驗室范圍。

(3)、實驗室動態(tài)壓力計量測試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備體積龐大、沉重且為固定式安置，從而無法移動，不能實現(xiàn)現(xiàn)場校準(zhǔn)。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中未有對試車臺的動態(tài)壓力進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)的裝置，是一個亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的在于提供一種便攜式脈沖壓力發(fā)生器和脈沖壓力校準(zhǔn)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中未有對試車臺的動態(tài)壓力進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)的裝置的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實用新型提供一種便攜式脈沖壓力發(fā)生器，包括用于測量脈沖壓力的液壓活塞測量系統(tǒng)和用于對液壓活塞測量系統(tǒng)施加動能的落錘裝置，液壓活塞測量系統(tǒng)包括用于承接動能并將動能轉(zhuǎn)化為液壓勢能以產(chǎn)生脈沖壓力的活塞機(jī)構(gòu)、以及設(shè)置在活塞機(jī)構(gòu)的同一高度上用于對活塞機(jī)構(gòu)內(nèi)脈沖壓力進(jìn)行測量的標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被校傳感器，落錘裝置包括用于對活塞機(jī)構(gòu)施加動能的落錘。

進(jìn)一步地，活塞機(jī)構(gòu)包括活塞和套缸，套缸內(nèi)盛放有液體，活塞用于將承接的落錘施加的動能作用于套缸內(nèi)盛放的液體上以形成液壓勢能，由于液體的膨脹重新獲得動能而推動活塞和重錘產(chǎn)生反向運(yùn)動，壓力源進(jìn)行一次工作循環(huán)，產(chǎn)生半正弦的脈沖壓力。

進(jìn)一步地，活塞機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在套缸上且與套缸的套體相連通的套筒，活塞裝于套筒內(nèi)。

進(jìn)一步地，活塞包括分別設(shè)置在兩端部用于承受落錘施加的動能的受力端和用于將承接的落錘施加的動能作用于套缸內(nèi)盛放的液體上的施力端。

進(jìn)一步地，標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被校傳感器分別安裝在套缸的外側(cè)面且位于套缸的同一高度上。

進(jìn)一步地，落錘裝置還包括用于對落錘下落的方向進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)管，導(dǎo)管垂直設(shè)置在液壓活塞測量系統(tǒng)的正上方。

進(jìn)一步地，落錘包括錘體，導(dǎo)管上對應(yīng)設(shè)置有錘體相適配的空腔。

進(jìn)一步地，落錘還包括與錘體固定連接的手柄，手柄為兩個且分別設(shè)置在錘體的兩端，導(dǎo)管上對應(yīng)設(shè)置有錘體相適配的導(dǎo)槽。

進(jìn)一步地，導(dǎo)管的外壁上還設(shè)置有用于對錘體下落的高度進(jìn)行測量的標(biāo)尺。

本實用新型還提供一種脈沖壓力校準(zhǔn)裝置，包括上述的便攜式脈沖壓力發(fā)生器。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器和脈沖壓力校準(zhǔn)裝置，液壓活塞測量系統(tǒng)將落錘裝置施加的動能轉(zhuǎn)化為液壓勢能，產(chǎn)生脈沖壓力，由位于同一高度上的標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被校傳感器測量脈沖壓力數(shù)值，并以標(biāo)準(zhǔn)傳感器測量的脈沖壓力數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)值對試車臺上的被校傳感器進(jìn)行動態(tài)壓力校準(zhǔn)，實現(xiàn)了動態(tài)壓力計量測試裝置的小型化。本實用新型提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器和脈沖壓力校準(zhǔn)裝置，便攜性好、通用性強(qiáng)且適應(yīng)性廣，在發(fā)動機(jī)制造研究領(lǐng)域具有非?，F(xiàn)實的應(yīng)用價值。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本實用新型便攜式脈沖壓力發(fā)生器第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中便攜式脈沖壓力發(fā)生器第一實施例的細(xì)化結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型便攜式脈沖壓力發(fā)生器第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中活塞機(jī)構(gòu)優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型便攜式脈沖壓力發(fā)生器第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型脈沖壓力校準(zhǔn)裝置一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖標(biāo)號說明：

10、液壓活塞測量系統(tǒng)；20、落錘裝置；11、活塞機(jī)構(gòu)；12、標(biāo)準(zhǔn)傳感器；13、被校傳感器；21、落錘；111、活塞；112、套缸；113、套筒；1111、受力端；1112、施力端；22、導(dǎo)管；211、錘體；212、手柄；221、空腔；222、標(biāo)尺；100、便攜式脈沖壓力發(fā)生器；210、標(biāo)準(zhǔn)壓力測量系統(tǒng)；220、被校壓力測量系統(tǒng)；300、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；400、脈沖校準(zhǔn)系統(tǒng)。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參照圖1和圖2，本實用新型的優(yōu)選實施例提供了一種便攜式脈沖壓力發(fā)生器，包括用于測量脈沖壓力的液壓活塞測量系統(tǒng)10和用于對液壓活塞測量系統(tǒng)10施加動能的落錘裝置20，液壓活塞測量系統(tǒng)10包括用于承接動能并將動能轉(zhuǎn)化為液壓勢能以產(chǎn)生脈沖壓力的活塞機(jī)構(gòu)11、以及設(shè)置在活塞機(jī)構(gòu)11的同一高度上用于對活塞機(jī)構(gòu)11內(nèi)的脈沖壓力進(jìn)行測量的標(biāo)準(zhǔn)傳感器12和被校傳感器13，落錘裝置20包括用于對活塞機(jī)構(gòu)11施加動能的落錘21。其中，落錘21的形狀可以為圓形或者錘子形，在此不做限定。

本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，其工作原理為：

落錘裝置20的落錘21從設(shè)定的高度自由下落產(chǎn)生動能，并將動能作用于液壓活塞測量系統(tǒng)10的活塞機(jī)構(gòu)11上，由活塞機(jī)構(gòu)11將動能轉(zhuǎn)化為液壓勢能產(chǎn)生脈沖壓力，從而使位于同一高度上的標(biāo)準(zhǔn)傳感器12和被校傳感器13感受到同樣的脈沖壓力，并以標(biāo)準(zhǔn)傳感器12測得的脈沖壓力數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)值，對被校傳感器測量的脈沖壓力進(jìn)行比較，從而實現(xiàn)動態(tài)壓力校準(zhǔn)。

本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，液壓活塞測量系統(tǒng)將落錘裝置施加的動能轉(zhuǎn)化為液壓勢能，產(chǎn)生脈沖壓力，由位于同一高度上的標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被校傳感器測量脈沖壓力數(shù)值，并以標(biāo)準(zhǔn)傳感器測量的脈沖壓力數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)值對試車臺上的被校傳感器測量的脈沖壓力進(jìn)行比較，實現(xiàn)動態(tài)壓力校準(zhǔn)，實現(xiàn)了動態(tài)壓力計量測試裝置的小型化。本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，便攜性好、通用性強(qiáng)且適應(yīng)性廣，在發(fā)動機(jī)制造研究領(lǐng)域具有非?，F(xiàn)實的應(yīng)用價值。

具體地，如圖2所示，本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，活塞機(jī)構(gòu)11包括活塞111和套缸112，活塞111向下運(yùn)動可對套缸112做功，套缸112內(nèi)盛放有液體，活塞111用于將承接的落錘21施加的動能作用于套缸112內(nèi)盛放的液體上以形成液壓勢能。其中，液體可以為液壓油，當(dāng)活塞111受到落錘21施力的動能后，活塞111向下運(yùn)動，對盛放在套缸112內(nèi)的液體產(chǎn)生壓縮作用，形成液壓勢能。

優(yōu)選地，如圖2和圖3所示，本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，活塞機(jī)構(gòu)11還包括設(shè)置在套缸112上且與套缸112的套體相連通的套筒113，活塞111裝于套筒113內(nèi)?；钊?11可相對套筒113做伸縮運(yùn)動，以對套缸112做功，使盛放在套缸112內(nèi)的液體產(chǎn)生壓縮作用，從而形成液壓勢能，產(chǎn)生脈沖壓力。

進(jìn)一步地，參見圖2和圖3，本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，活塞111包括活塞桿，活塞桿的兩端分別設(shè)置有用于承受落錘21施加的動能的受力端1111和用于將承接的落錘21施加的動能作用于套缸112內(nèi)盛放的液體上的施力端1112。在本實施例中，受力端1111呈圓柱形，施力端1112呈倒圓錐形。落錘裝置20的落錘21從設(shè)定的高度自由下落產(chǎn)生的動能作用于活塞111的活塞桿上，從而對套缸112內(nèi)的液體產(chǎn)生壓縮作用，形成液壓勢能，產(chǎn)生脈沖壓力。

可選地，如圖2所示，本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，標(biāo)準(zhǔn)傳感器12和被校傳感器13分別安裝在套缸112的外側(cè)面且位于套缸112的同一高度上。套缸112的缸體內(nèi)設(shè)置有與標(biāo)準(zhǔn)傳感器12相通的第一導(dǎo)流通道和與被校傳感器13相通的第二導(dǎo)流通道。通過第一導(dǎo)流通道和第二的導(dǎo)流通道的導(dǎo)流作用分別將脈沖壓力傳遞給標(biāo)準(zhǔn)傳感器12和被校傳感器13。

進(jìn)一步地，如圖2和圖3所示，本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，落錘裝置20還包括用于對落錘21下落的方向進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)管22，導(dǎo)管22垂直設(shè)置在液壓活塞測量系統(tǒng)10的正上方。落錘21包括錘體211，導(dǎo)管22上對應(yīng)設(shè)置有錘體211相適配的空腔221。在本實施例中，導(dǎo)管22上的空腔221作為對落錘21自由下落時的導(dǎo)軌，對落錘21起到導(dǎo)向作用，從而保證錘體211自由落體并與活塞111的活塞桿發(fā)生中心碰撞，便于相關(guān)測試人員操作，并大大提高測試精確度。

優(yōu)選地，參見圖3和圖4，本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，落錘21還包括與錘體211固定連接的手柄212，手柄212為兩個且分別設(shè)置在錘體211的兩端，導(dǎo)管22上對應(yīng)設(shè)置有錘體211相適配的導(dǎo)槽。為了便于相關(guān)測試人員進(jìn)行操作，在落錘21的兩端設(shè)置手柄212，測試人員在校準(zhǔn)時，只需握住手柄212的兩端將落錘21抬到相應(yīng)高度即可給落錘21做自由落體運(yùn)動，操作方便且實用性強(qiáng)。

進(jìn)一步地，如圖5所示，本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，導(dǎo)管22的外壁上還設(shè)置有用于對錘體211下落的高度進(jìn)行測量的標(biāo)尺222?；钊?11的頂部與標(biāo)尺222的初始刻度對齊，錘體211自由落體的高度可直接由導(dǎo)管22上的標(biāo)尺222控制。

本實施例提供的便攜式脈沖壓力發(fā)生器，為了方便攜帶到現(xiàn)場應(yīng)用，采用了小型化設(shè)計，落錘21質(zhì)量為0.7kg，直徑為55mm；當(dāng)最大脈沖壓力為10MPa時，落錘21的最大自由落體高度為350mm；標(biāo)尺222的實際高度為450mm；導(dǎo)管22的高度為500mm；壓力發(fā)生器的總重量為8kg?；钊麢C(jī)構(gòu)11的參數(shù)為：套缸112的容積為100cm³，活塞111的直徑為10mm，活塞111的長度為50mm。

如圖6所示，本實施例還提供一種脈沖壓力校準(zhǔn)裝置，包括便攜式脈沖壓力發(fā)生器100、脈沖壓力測量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)300、以及脈沖校準(zhǔn)系統(tǒng)400，其中，便攜式脈沖壓力發(fā)生器100，用于產(chǎn)生液壓脈沖壓力；脈沖壓力測量系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)壓力測量系統(tǒng)210和被校壓力測量系統(tǒng)220，標(biāo)準(zhǔn)壓力測量系統(tǒng)210與便攜式脈沖壓力發(fā)生器100相連，用于測量便攜式脈沖壓力發(fā)生器100產(chǎn)生的液壓脈沖壓力；被校壓力測量系統(tǒng)220與便攜式脈沖壓力發(fā)生器100相連，用于測量便攜式脈沖壓力發(fā)生器100產(chǎn)生的液壓脈沖壓力；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)300，與標(biāo)準(zhǔn)壓力測量系統(tǒng)210和被校壓力測量系統(tǒng)220相連，用于采集標(biāo)準(zhǔn)壓力測量系統(tǒng)210測得的標(biāo)準(zhǔn)脈沖壓力數(shù)值以及被校壓力測量系統(tǒng)220測得的被校脈沖壓力數(shù)值；脈沖校準(zhǔn)系統(tǒng)400，與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)300相連，用于將標(biāo)準(zhǔn)脈沖壓力數(shù)值和被校脈沖壓力數(shù)值進(jìn)行比較，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)脈沖壓力數(shù)值，對航空發(fā)動機(jī)試車臺燃油系統(tǒng)脈沖狀態(tài)下的燃油壓力進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)壓力測量系統(tǒng)210由標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器和適配器組成，被校壓力測量系統(tǒng)220則由車臺測量系統(tǒng)提供。其中，動態(tài)壓力校準(zhǔn)即比較被校壓力測量系統(tǒng)220與標(biāo)準(zhǔn)壓力測量系統(tǒng)210所測得的動態(tài)壓力值的一致性，主要是對被校壓力測量系統(tǒng)220的幅值靈敏度進(jìn)行校準(zhǔn)。

本實施例提供的脈沖壓力校準(zhǔn)裝置，通過在現(xiàn)場與發(fā)動機(jī)試車臺燃油系統(tǒng)上的動態(tài)壓力傳感器及動態(tài)壓力測試系統(tǒng)進(jìn)行比對，實現(xiàn)了對航空發(fā)動機(jī)試車臺燃油系統(tǒng)脈沖狀態(tài)下燃油壓力的現(xiàn)場校準(zhǔn)，對當(dāng)前和未來航空發(fā)動機(jī)的研制有較大的意義。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。