專利名稱：水下推力傳感器模擬水下標(biāo)定裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種標(biāo)定裝置及方法，具體涉及一種水下推力傳感器模擬水下標(biāo)定裝置及方法，屬于傳感器標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在水下試驗中，傳統(tǒng)的地面推力傳感器標(biāo)定無法考慮水下試驗用推力傳感器受到水壓等水下因素影響，與實際工作要求差別較大，且在真實實驗環(huán)境的深水工況下(如 40m)進(jìn)行水下試驗用傳感器標(biāo)定難度大且成本高，所以需要對深水工況進(jìn)行模擬來標(biāo)定水下試驗用推力傳感器受到水壓等水下因素影響。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種水下推力傳感器模擬水下標(biāo)定裝置及方法，能夠模擬深水工況下對水下試驗用傳感器進(jìn)行標(biāo)定。
一種水下推力傳感器模擬水下標(biāo)定裝置，該標(biāo)定裝置包括壓力容器、進(jìn)氣閥、排氣閥、排水閥、計算機(jī)測量設(shè)備、高壓氮氣瓶、減壓閥、壓力表、工作傳感器、標(biāo)準(zhǔn)傳感器、力加載機(jī)、承力桿；其中壓力容器右側(cè)面的下端開有安裝孔，右側(cè)面的上端開有電纜出口，壓力容器上端蓋中部及兩端均開有安裝孔；
工作傳感器固定在壓力容器內(nèi)側(cè)底部的基座上，關(guān)緊排水閥，往壓力容器內(nèi)部注水至壓力容器容積的50%，標(biāo)準(zhǔn)傳感器與工作傳感器剛性連接，將壓力容器的上端蓋蓋緊并密封，上端蓋左右兩端分別安裝進(jìn)氣閥和排氣閥，上端蓋中部安裝承力桿并密封，承力桿與力加載機(jī)連通，壓力容器右側(cè)面下端安裝排水閥，標(biāo)準(zhǔn)傳感器與工作傳感器的電纜分別穿過電纜出口后與計算機(jī)測量設(shè)備連通，進(jìn)氣閥與高壓氮氣瓶之間的壓力管路依次連接壓力表和減壓閥。
所述的工作傳感器置于水下，標(biāo)準(zhǔn)傳感器置于水上。
所述的標(biāo)定裝置實現(xiàn)水下推力傳感器的標(biāo)定方法是
步驟一選用額定載荷為50kN的工作傳感器，將工作傳感器固定在壓力容器內(nèi)側(cè)的底部，通過連接桿將標(biāo)準(zhǔn)傳感器與工作傳感器相連，并將兩個傳感器的電纜從電纜出口穿出并密封，分別與計算機(jī)測量設(shè)備的工作電源接口和顯示屏相連；
步驟二 檢查排水閥是否關(guān)閉，若處于關(guān)閉狀態(tài)，往壓力容器內(nèi)加水，注水深度保證沒過工作傳感器，同時保證標(biāo)準(zhǔn)傳感器不得與水接觸；
步驟三將壓力容器的上端蓋蓋緊并確保密封；
步驟四關(guān)閉壓力容器上的排氣閥并開啟進(jìn)氣閥，打開高壓氮氣瓶并通過壓力管路往壓力容器內(nèi)充入氣體，調(diào)節(jié)壓力管路上的減壓閥，同時觀察壓力管路上壓力表的顯示值；
步驟五當(dāng)壓力管路上壓力表的顯示值為0. 4MPa時，關(guān)閉進(jìn)氣閥；
步驟六啟動力加載機(jī)并開啟計算機(jī)測量設(shè)備，力加載機(jī)通過壓力容器上端蓋上的承力桿依次對標(biāo)準(zhǔn)傳感器加載，力大小的確認(rèn)以標(biāo)準(zhǔn)傳感器輸出為準(zhǔn)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)傳感器輸出的壓力值為IV，則認(rèn)為加載的力為10kN，依次加載10kN、20kN、30kN、40kN、50kN，并分別記錄加載后工作傳感器的輸出值；
步驟七當(dāng)加載到50kN后，力加載機(jī)開始卸載，每次卸載10kN，即對標(biāo)準(zhǔn)傳感器依次加載40kN、30kN、20kN、10kN，分別記錄加載后工作傳感器輸出的壓力值；
步驟八重復(fù)步驟六和步驟七的加載和卸載過程2次，并根據(jù)記錄數(shù)據(jù)即可獲得工作傳感器的輸出特性曲線。
有益效果本發(fā)明成功解決了水下工作推力傳感器的深水工作性能標(biāo)定問題，在實際工作中，已經(jīng)成功完成多種型號傳感器的標(biāo)定。


圖I為本發(fā)明一種水下推力傳感器模擬水下標(biāo)定裝置的結(jié)構(gòu)圖。
其中，I-壓力容器、2-進(jìn)氣閥、3-排氣閥、4-排水閥、5-電纜出口、6-計算機(jī)測量設(shè)備、7-高壓氮氣瓶、8-減壓閥、9-壓力表、10-工作傳感器、11-標(biāo)準(zhǔn)傳感器、12-力加載機(jī)、13-承力桿具體實施方式
下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
如附圖I所示，本發(fā)明提供了一種水下推力傳感器模擬水下標(biāo)定裝置，該標(biāo)定裝置包括壓力容器I、進(jìn)氣閥2、排氣閥3、排水閥4、計算機(jī)測量設(shè)備6、高壓氮氣瓶7、減壓閥8、壓力表9、工作傳感器10、標(biāo)準(zhǔn)傳感器11、力加載機(jī)12、承力桿13 ;其中壓力容器I右側(cè)面的下端開有安裝孔，右側(cè)面的上端開有電纜出口 5，壓力容器I上端蓋中部及兩端均開有安裝孔；
工作傳感器10固定在壓力容器I內(nèi)側(cè)底部的基座上，關(guān)緊排水閥4，往壓力容器I 內(nèi)部注水至壓力容器I容積的50%，標(biāo)準(zhǔn)傳感器11與工作傳感器10剛性連接，使工作傳感器10置于水下，標(biāo)準(zhǔn)傳感器11置于水上，將壓力容器I的上端蓋蓋緊并密封，上端蓋左右兩端分別安裝進(jìn)氣閥2和排氣閥3，上端蓋中部安裝承力桿13并密封，承力桿13與力加載機(jī)12連通，壓力容器I右側(cè)面下端安裝排水閥4，標(biāo)準(zhǔn)傳感器11與工作傳感器10的電纜分別穿過電纜出口 5后與計算機(jī)測量設(shè)備6連通，進(jìn)氣閥2與高壓氮氣瓶7之間的壓力管路依次連接壓力表9和減壓閥8。
該標(biāo)定裝置實現(xiàn)水下推力傳感器的標(biāo)定方法是
步驟一選用額定載荷為50kN的工作傳感器10，將工作傳感器10固定在壓力容器I內(nèi)側(cè)的底部，通過連接桿將標(biāo)準(zhǔn)傳感器11與工作傳感器10相連，并將兩個傳感器的電纜從電纜出口 5穿出并密封，分別與計算機(jī)測量設(shè)備6的工作電源接口和顯示屏相連；
步驟二 檢查排水閥4是否關(guān)閉，若處于關(guān)閉狀態(tài)，往壓力容器I內(nèi)加水，注水深度保證沒過工作傳感器10，同時保證標(biāo)準(zhǔn)傳感器11不得與水接觸；
步驟三將壓力容器I的上端蓋蓋緊并確保密封；
步驟四關(guān)閉壓力容器I上的排氣閥3并開啟進(jìn)氣閥2，打開高壓氮氣瓶7并通過壓力管路往壓力容器I內(nèi)充入氣體，調(diào)節(jié)壓力管路上的減壓閥8，同時觀察壓力管路上壓力CN 102539067 A表9的顯不值；
步驟五當(dāng)壓力管路上壓力表9的顯示值為0. 4MPa時，關(guān)閉進(jìn)氣閥2 ；
步驟六啟動力加載機(jī)12并開啟計算機(jī)測量設(shè)備6，力加載機(jī)12通過壓力容器I 上端蓋上的承力桿13依次對標(biāo)準(zhǔn)傳感器11加載，力大小的確認(rèn)以標(biāo)準(zhǔn)傳感器11輸出為準(zhǔn)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)傳感器11輸出的壓力值為IV，則認(rèn)為加載的力為10kN，依次加載10kN、20kN、 30kN、40kN、50kN，并分別記錄加載后工作傳感器10的輸出值；
步驟七當(dāng)加載到50kN后，力加載機(jī)12開始卸載，每次卸載10kN，即對標(biāo)準(zhǔn)傳感器11依次加載40kN、30kN、20kN、10kN，分別記錄加載后工作傳感器10輸出的壓力值；
步驟八重復(fù)步驟六和步驟七的加載和卸載過程2次，并根據(jù)記錄數(shù)據(jù)即可獲得工作傳感器10的輸出特性曲線。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水下推力傳感器模擬水下標(biāo)定裝置，其特征在于，該標(biāo)定裝置包括壓力容器(I)、進(jìn)氣閥(2)、排氣閥(3)、排水閥(4)、計算機(jī)測量設(shè)備￠)、高壓氮氣瓶(7)、減壓閥(8)、壓力表(9)、工作傳感器(10)、標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)、力加載機(jī)(12)、承力桿(13);其中壓力容器(I)右側(cè)面的下端開有安裝孔，右側(cè)面的上端開有電纜出口(5)，壓力容器(I)上端蓋中部及兩端均開有安裝孔；工作傳感器(10)固定在壓力容器(I)內(nèi)側(cè)底部的基座上，關(guān)緊排水閥(4)，往壓力容器 ⑴內(nèi)部注水，標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)與工作傳感器(10)剛性連接，將壓力容器⑴的上端蓋蓋緊并密封，上端蓋左右兩端分別安裝進(jìn)氣閥(2)和排氣閥(3)，上端蓋中部安裝承力桿(13) 并密封，承力桿(13)與力加載機(jī)(12)連通，壓力容器(I)右側(cè)面下端安裝排水閥(4)，標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)與工作傳感器(10)的電纜分別穿過電纜出口(5)后與計算機(jī)測量設(shè)備(6)連通，進(jìn)氣閥(2)與高壓氮氣瓶(7)之間的壓力管路依次連接壓力表(9)和減壓閥(8)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種水下推力傳感器模擬水下標(biāo)定裝置，其特征在于，所述的工作傳感器(10)置于水下，標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)置于水上。
3.一種水下推力傳感器模擬水下標(biāo)定方法，其特征在于，采用標(biāo)定裝置進(jìn)行標(biāo)定的步驟為步驟一選用額定載荷為50kN的工作傳感器(10)，將工作傳感器(10)固定在壓力容器(I)內(nèi)側(cè)的底部，通過連接桿將標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)與工作傳感器(10)相連，并將兩個傳感器的電纜從電纜出口(5)穿出并密封，分別與計算機(jī)測量設(shè)備(6)的工作電源接口和顯示屏相連；步驟二 檢查排水閥(4)是否關(guān)閉，若處于關(guān)閉狀態(tài)，往壓力容器(I)內(nèi)加水，注水深度保證沒過工作傳感器(10)，同時保證標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)不得與水接觸；步驟三將壓力容器(I)的上端蓋蓋緊并確保密封；步驟四關(guān)閉壓力容器⑴上的排氣閥⑶并開啟進(jìn)氣閥(2)，打開高壓氮氣瓶(7)并通過壓力管路往壓力容器(I)內(nèi)充入氣體，調(diào)節(jié)壓力管路上的減壓閥(8)，同時觀察壓力管路上壓力表(9)的顯示值；步驟五當(dāng)壓力管路上壓力表(9)的顯示值為0.4MPa時，關(guān)閉進(jìn)氣閥(2);步驟六啟動力加載機(jī)(12)并開啟計算機(jī)測量設(shè)備￠)，力加載機(jī)(12)通過壓力容器(I)上端蓋上的承力桿(13)依次對標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)加載，力大小的確認(rèn)以標(biāo)準(zhǔn)傳感器(II)輸出為準(zhǔn)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)輸出的壓力值為IV，則認(rèn)為加載的力為10kN，依次加載 10kN、20kN、30kN、40kN、50kN，并分別記錄加載后工作傳感器(10)的輸出值；步驟七當(dāng)加載到50kN后，力加載機(jī)(12)開始卸載，每次卸載10kN，即對標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)依次加載40kN、30kN、20kN、10kN，分別記錄加載后工作傳感器(10)輸出的壓力值； 步驟八重復(fù)步驟六和步驟七的加載和卸載過程2次，并根據(jù)記錄數(shù)據(jù)即可獲得工作傳感器(10)的輸出特性曲線。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種水下推力傳感器模擬水下標(biāo)定裝置及方法，該標(biāo)定裝置包括壓力容器、進(jìn)氣閥、排氣閥、排水閥、計算機(jī)測量設(shè)備、高壓氮氣瓶、減壓閥、壓力表、工作傳感器、標(biāo)準(zhǔn)傳感器、力加載機(jī)、承力桿；其中工作傳感器固定在壓力容器內(nèi)側(cè)底部的基座上，往壓力容器內(nèi)部注水至壓力容器容積的50％，標(biāo)準(zhǔn)傳感器與工作傳感器剛性連接，上端蓋左右兩端分別安裝進(jìn)氣閥和排氣閥，上端蓋中部安裝承力桿并密封，承力桿與力加載機(jī)連通，壓力容器右側(cè)面下端安裝排水閥，標(biāo)準(zhǔn)傳感器與工作傳感器的電纜分別穿過電纜出口后與計算機(jī)測量設(shè)備連通，進(jìn)氣閥與高壓氮氣瓶之間的壓力管路依次連接壓力表和減壓閥。本發(fā)明成功解決了水下工作推力傳感器的深水工作性能標(biāo)定問題。
文檔編號G01L25/00GK102539067SQ20111043070
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者劉頂新, 張秋蘭, 王建麗, 王超, 連秀萍 申請人:北京動力機(jī)械研究所