一种液气转换式气体脉动压力放大装置制造方法及图纸

本装置属于动态压力发生技术，涉及一种液气转换式气体脉动压力放大装置，包括液压控制单元、脉动发生单元和液气转换单元。脉动发生单元包括液缸、端盖、活塞及连杆。活塞及连杆将液缸分隔为液腔A和液腔B，其上分别开有进油孔和出油孔。液压控制单元与进油孔连接。液气转换单元包括两个液气转换缸及其内部的无杆活塞。两个液气转换缸分别与液腔A和液腔B的出油孔连接，无杆活塞下端分别为气腔A和气腔B。本发明专利技术装置利用液体体积不变，通过变径方式，增大了无杆活塞位移和气体脉动压力幅值；通过控制液缸活塞和无杆活塞的初始位置，使得气腔A和气腔B内体积和初始压力相同，有效解决了气体静压偏置带来的影响，拓宽了脉动压力频率范围。

【技术实现步骤摘要】
一种液气转换式气体脉动压力放大装置
本专利技术属于动态压力发生技术，具体涉及一种液气转换式气体脉动压力放大装置。
技术介绍
压力无论在军事科技领域还是生产生活中都是一个重要参数，可以分为静态压力和动态压力。动态压力广泛存在于各个领域，动态压力的精确测量对于提高科技水平、提升产品质量具有积极意义。利用压力传感器对动态压力测量之前，需要对传感器进行校准。传感器校准方法可以分为相对法和绝对法。相对法是在同一测试环境下，将被校传感器的输出修正到与标准传感器的输出相同。被校传感器精度不会超过标准传感器。而绝对法是利用压力发生装置产生一个各参数已知的动态压力信号对传感器进行校准。被校传感器精度受到压力发生装置参数制约。为了获得更高精度的压力传感器，最好的方法是利用高精度的压力发生装置对传感器进行校准。常见的动态压力信号依照信号类型可分为脉冲信号、阶跃信号和正弦信号。其中，正弦压力信号由于重复性高的优点，是一种公认的理想的压力传感器校准信号。利用机械装置可以获得气体正弦信号，但是其信号幅值随频率增大而快速下降。气体压力信号在传播过程中由于粘性、摩擦等影响会产生衰减和失真，而小幅值气体压力信号受此影响更大。这给小幅值压力信号的准确测量带来巨大难题，同时也制约了机械装置产生正弦压力信号的频率范围。压力传感器的工作环境压力大相径庭，针对不同环境压力对压力传感器进行校准可以提高特定工作环境下传感器的测量精度与准确度。现有压力传感器校准设备很少考虑环境压力对压力传感器输出的影响。
技术实现思路
本专利技术提供了一种液气转换式气体脉动压力放大装置,主要解决了现有技术所存在的机械装置产生高频气体脉动压力信号幅值过小，幅值不可调节，鲜有考虑偏压环境下产生气体压力信号的问题。该压力发生装置可以调节气体初始静压，产生具有一定偏置压力的环境；放大气体脉动压力信号幅值；拓宽脉动压力范围，在一定频率范围内产生幅值可调的气体脉动压力信号。通过增大高频脉动压力信号幅值来减小高频脉动压力信号衰减和失真对传感器测量结果的影响，提高被校传感器精度。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种液气转换式气体脉动压力放大装置，包括液压控制单元、脉动发生单元和液气转换单元。所述的脉动发生单元包括液缸、两端端盖、活塞及连杆。所述的活塞及连杆为十字对称结构，连杆末端分别伸出两端端盖。所述的活塞及连杆将液缸分隔为液腔A和液腔B。所述的液腔A上分别开有进油孔和出油孔。所述的液腔B上分别开有进油孔和出油孔。所述的液压控制单元包括液压调节装置、流量调节阀两个液压阀。所述的流量调节阀一端与液压调节装置连接；流量调节阀另一端与两个液压阀一端连接；两个液压阀另一端分别与液腔A进油孔、液腔B进油孔连接。所述的液气转换单元包括两个液气转换缸和两个无杆活塞。所述的两个液气转换缸尺寸相同；一个液气转换缸上端与液腔A出油孔连接；另一个液气转换缸与液腔B出油孔连接；两个无杆活塞分别放置于两个液气转换缸中，将液气转换缸分隔为两部分；两个无杆活塞上部分别与液腔A和液腔B连通，两个无杆活塞下部分别为气腔A和气腔B。本装置的优点在于：由于液体的不可压缩性，活塞及连杆往复运动推动液体的体积不变，在液缸有效面积一定的情况下，通过设计不同截面面积的液气转换缸可以对无杆活塞的运动位移进行不同程度的放大，进而对脉动压力幅值进行放大；通过调节液缸内液体体积可以调节无杆活塞在液气转换缸中初始位置，改变液气转换缸内气腔初始体积，调节气腔内气体初始压强；通过控制液缸活塞和无杆活塞的初始位置，使得两个气腔内初始压强和体积相同，有效解决了气体静压偏置带来的影响，拓宽了脉动压力频率范围；本专利技术装置将设计液气转换缸尺寸和调节无杆活塞位置相结合，可以在一定频率范围内产生初始静压可调，幅值可调的气体脉动压力信号，增大了高频脉动压力幅值，拓宽了脉动压力范围，减小了脉动压力信号失真、衰减所带来的影响，提高了被校传感器的精度。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图。附图标记：1、液压调节装置，2、流量调节阀，3、液压阀，4、液压阀，5、进油孔，6、进油孔，7、端盖，8、液缸，9、端盖，10、活塞及连杆，11、液腔A，12、液腔B，13、出油孔，14、出油孔，15、液气转换缸，16、液气转换缸，17、无杆活塞，18、无杆活塞，19、气腔A，20、气腔B，21、脉动压力测量口，22、脉动压力测量口。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图1，对本专利技术的技术方案做进一步的具体说明。以下通过具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不用以限制本专利技术，凡在本专利技术精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。一种液气转换式气体脉动压力放大装置包括液压控制单元、脉动发生单元和液气转换单元。脉动发生单元包括液缸8、端盖7、端盖9、活塞及连杆10。端盖7和端盖9分别连接于液缸8的两端，活塞及连杆10为十字对称结构，连杆末端分别伸出端盖7和端盖9，活塞及连杆7将液缸8分隔为液腔A11和液腔B12。液缸8左端或端盖7上开有进油孔5；液缸8右端或端盖9上开有进油孔6。液缸8左端或端盖7上开有出油孔13；液缸8右端或端盖9上开有出油孔14。液压控制单元包括液压调节装置1、流量调节阀2、液压阀3和液压阀4。流量调节阀2一端与液压调节装置1连接；另一端分别与液压阀3和液压阀4的一端连接；液压阀3另一端与进油孔5连接；液压阀4另一端与进油孔6连接。液气转换单元包括液气转换缸15、液气转换缸16、无杆活塞17和无杆活塞18。液气转换缸15与液气转换缸16尺寸相同；液气转换缸15上端与出油孔13连通；液气转换缸16与出油孔14连通；无杆活塞17放置于液气转换缸15中，将液气转换缸15分隔为两部分；无杆活塞17上部与液腔A11连通，活塞下部为气腔A19；无杆活塞18放置于液气转换缸16中，将液气转换缸16分隔为两部分；无杆活塞18上部与液腔B12连通，活塞下部为气腔B20。气腔A19底部开有脉动压力测量口21，气腔B20底部开有脉动压力测量口22。打开流量调节阀2、液压阀3、液压阀4，液压调节装置1向液腔A11和液腔B12内注入液体。液腔A11和液腔B12内充满液体后液体进入液气转换缸15和液气转换缸16，推动无杆活塞17、无杆活塞18移动。由于此时液腔A11与液腔B12为连通状态，无杆活塞17与无杆活塞18具有相同初始位置。气腔A19和气腔B20内初始压强和体积相同。通过液压调节装置1调节注入液体体积，可以调节无杆活塞17与无杆活塞18初始位置。调整好无杆活塞17与无杆活塞18的初始位置，关闭流量调节阀2，液压阀3、液压阀4。活塞及连杆10在液缸8中往复运动，推动液腔A11和液腔B12内的液体运动，进而推动无杆活塞17和无杆活塞18运动。无杆活塞17压缩气腔A19内气体，在脉动压力测量口21产生脉动压力。所述液气转换式气体脉动压力放大装置基本原理如下：活塞及连杆位移为：L1＝lsin(ωt)放大倍数：无杆活塞位移为：L2＝βlsin(ωt)动静压比：脉动压力测量口处压力：式中：S1-液缸有效面积；S2-液气压力转换缸截面面积；l-活塞及连杆正弦运动单峰值；ω-活塞及连杆正弦运动角频率；P0-气腔内初始压强；L′-无杆活塞距脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液气转换式气体脉动压力放大装置，其特征在于，包括脉动发生单元、液压控制单元和液气转换元。

【技术特征摘要】
1.一种液气转换式气体脉动压力放大装置，其特征在于，包括脉动发生单元、液压控制单元和液气转换元。2.根据权利要求1所述的气体脉动压力放大装置，其特征在于，所述的脉动发生单元包括液缸(8)、端盖(7)、端盖(9)、活塞及连杆(10)。3.根据权利2所述的脉动发生单元，其特征在于，所述的端盖(7)和端盖(9)分别连接于液缸(8)的两端。4.根据权利2所述的脉动发生单元，其特征在于，所述的活塞及连杆(10)为十字对称结构，连杆末端分别伸出端盖(7)和端盖(9)，活塞及连杆(7)将液缸(8)分隔为液腔A(11)和液腔B(12)。5.根据权利要求4所述的液腔A(11)和液腔B(12)，其特征在于，所述的液腔A(11)上开有进油孔(5)和出油孔(13)；液腔B(12)上开有进油孔(6)和出油孔(14)。6.根据权利要求1所述的液气转换式气体脉动压力放大装置，其特征在于，所述的液压控制单元包括液压调节装置(1)、流量调节阀(2)、液压阀(3)和液压阀(4)。7.根据权利要求6所述的液压控制单元，其特征在于，所述的流量调节阀(2)一端与液压调节装置(1)连接；另一端分别与液压阀(3)和液压阀(4)的一端连接；液压阀(3)另一端与进油孔(5)连接；液压阀(4)另一端与进油孔(6)连接。8.根据权利要求1所述的液气转换式气体脉动压力放大装置，其特征在于，所述的液气转换单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟晓风，吴银锋，庆宇栋，聂晶，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11