[发明专利]一种低温脉动压力校准装置

权利要求书

1.一种低温脉动压力校准装置，其特征在于：通过隔离膜片(12)、传力杆(11)将力传感器(10)与低温被测流体隔离，进而通过常温力传感器(10)测量低温流体介质的动态压力变化，最终在低温环境下完成被校压力传感器(7)的动态校准。

2.如权利要求1所述的一种低温脉动压力校准装置，其特征在于：包括脉动压力发生器、低温校准装置和压力转力装置；

所述的脉动压力发生器，包括基座(1)、振动台(2)、活塞(3)、气缸(4)；脉动压力发生器能生成频率、平均值、幅值均可调的正弦脉动压力，然后将脉动压力供给至压力室(5)内；

所述的基座(1)固定，为气缸(4)、压力室(5)、低温腔(6)提供支撑；

所述的振动台(2)的台体固定，工作时台面做正弦往复运动，台面与活塞(3)的杆部连接；

所述的气缸(4)缸体与基座(1)固定连接，活塞(3)边缘与气缸(4)内壁动密封，组成气缸-活塞结构；

所述的低温校准装置，包括压力室(5)、低温腔(6)、被校压力传感器(7)；

所述的压力室(5)与气缸(3)联通，因此压力室(5)内压力也为正弦脉动压力；此外，压力室内有两个对称的孔位，其中一个安装被校压力传感器(7)，另一个安装压力转力装置；

所述低温腔(6)能够降低并保持内部温度，将压力室(5)与被校压力传感器(7)都包裹在内；

所述的压力转力装置，包括外壳(8)、力传感器工装(9)、力传感器(10)、传力杆(11)、隔离膜片(12)；隔离膜片(12)固定安装在外壳(8)的一侧；力传感器(10)固定安装在力传感器工装(9)上，力传感器工装(9)安装在外壳(8)的另一侧，两者能够进行轴向移动；传力杆(11)一端与隔离膜片(12)连接，另一端顶在力传感器工装(9)感压面。

3.如权利要求2所述的一种低温脉动压力校准装置，其特征在于：所述的力传感器(10)选用谐振频率高、动态性能好的力传感器。

4.如权利要求2所述的一种低温脉动压力校准装置，其特征在于：所述的力传感器工装(9)和传力杆(11)能将力传感器(10)与低温腔(6)内的低温环境隔离开来，力传感器工装(9)和传力杆(11)都使用陶瓷或其他隔热材料。

5.如权利要求2所述的一种低温脉动压力校准装置，其特征在于：所述的传力杆(11)外形为柱状，为直径较大、长度较短的圆柱形，进而提高传力杆(11)的谐振频率，减少共振的发生。

6.如权利要求2所述的一种低温脉动压力校准装置，其特征在于：所述的隔离膜片(12)为一圆形金属薄片，膜片中心保证平整，与传力杆(11)完全贴合；在膜片边缘加工出一圈或多圈波纹，进而提高膜片的弹性。

7.如权利要求2、3、4、5或6所述的一种低温脉动压力校准装置，其特征在于：

工作方法为：振动台(2)台面振动，带动活塞(3)做正弦往复运动，活塞(3)反复压缩气缸(4)内的气体生成脉动压力；生成的脉动压力进入压力室(5)内，温度降低，形成校准所需的低温脉动压力；被校压力传感器(7)安装在压力室(5)上，受到压力室(5)内的低温脉动压力，并且传感器完全处于低温腔(6)之内，校准过程始终保持低温；

隔离膜片(12)一面受到低温脉动压力，由于另一面被传力杆(11)顶住不会产生弹性位移，隔离膜片(12)将脉动压力转换成脉动力，经过传力杆(11)传递到力传感器(10)的感压面，力传感器(10)输出对应的电信号；隔离膜片(12)受到的脉动压力P为：

P＝F/S+P0

式中：F为力传感器测得的力值，S为波纹膜片的受力面积，P0为考虑隔离膜片(12)受力回弹的压力修正值。