[發(fā)明專利]一種氣體脈動(dòng)壓力發(fā)生裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810810909.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN108561370B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳銀鋒;孟曉風(fēng);慶宇棟;聶晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F15B15/14
• 分類號(hào): F15B15/14;F15B15/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于動(dòng)態(tài)壓力發(fā)生技術(shù)，涉及一種氣體脈動(dòng)壓力發(fā)生裝置，包括脈動(dòng)壓力發(fā)生單元和靜壓調(diào)節(jié)單元。脈動(dòng)壓力發(fā)生單元包括活塞及連桿、氣缸和兩端端蓋?；钊斑B桿為十字對(duì)稱結(jié)構(gòu)，連桿末端伸出兩端端蓋?；钊斑B桿將氣缸分隔為氣腔A和氣腔B。氣腔A和氣腔B上分別開有一個(gè)壓力調(diào)節(jié)孔。端蓋開有脈動(dòng)壓力測(cè)量口。靜壓調(diào)節(jié)單元包括氣壓源、流量調(diào)節(jié)閥和兩個(gè)調(diào)壓閥。兩個(gè)調(diào)壓閥的一端與氣壓源的連接，另一端分別與兩個(gè)壓力調(diào)節(jié)孔連接。本發(fā)明裝置可以調(diào)節(jié)氣缸初始靜壓，并在一定靜壓下產(chǎn)生脈動(dòng)壓力，拓寬了脈動(dòng)壓力范圍。本發(fā)明裝置設(shè)計(jì)的雙腔結(jié)構(gòu)，可以有效降低連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)力，在相同驅(qū)動(dòng)力下獲得更大的脈動(dòng)壓力幅值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于動(dòng)態(tài)壓力發(fā)生技術(shù)，具體涉及一種寬頻氣體脈動(dòng)壓力發(fā)生裝置。

背景技術(shù)

壓力測(cè)量在國(guó)防科技、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中具有廣泛應(yīng)用。不同情況下需要測(cè)量的壓力幅值和頻率各不相同。在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒測(cè)試，風(fēng)洞試驗(yàn)等過程中，壓力會(huì)在一定數(shù)值下脈動(dòng)變化。如何準(zhǔn)確測(cè)量這些壓力變化對(duì)于優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，提高其燃燒效率，提升風(fēng)洞流場(chǎng)品質(zhì)等具有很大幫助。

利用活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生脈動(dòng)壓力，是一種簡(jiǎn)單易行的方法。但是由于活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，外部施加到活塞及連桿上的力有限。如果想要在初始靜壓高于大氣壓的情況下獲得脈動(dòng)壓力，采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)將會(huì)增大獲取脈動(dòng)壓力信號(hào)難度和成本。因?yàn)榛钊麅啥擞捎跉鈮翰钏a(chǎn)生的偏置力會(huì)隨著初始靜壓的增大而增大，這使得用于推動(dòng)活塞及連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的有效推力所占全部推力的比例隨之下降，裝置產(chǎn)生的脈動(dòng)壓力幅值降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種氣體脈動(dòng)壓力發(fā)生裝置，該氣體脈動(dòng)壓力發(fā)生裝置可以在不同靜壓下產(chǎn)生氣體脈動(dòng)壓力，并且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效降低了活塞兩端由于氣壓差所產(chǎn)生的偏置力，提升了作用在活塞及連桿上有效推力占總推力的比例，增大了脈動(dòng)壓力幅值，拓寬了脈動(dòng)壓力范圍，降低了高壓情況下產(chǎn)生氣體脈動(dòng)壓力的難度和成本。

一種氣體脈動(dòng)壓力發(fā)生裝置，包括脈動(dòng)壓力發(fā)生單元、靜壓調(diào)節(jié)單元，所述脈動(dòng)壓力發(fā)生單元包括：氣缸、活塞及連桿和兩端端蓋，其中：

所述的活塞及連桿將氣缸分隔為氣腔A和氣腔B；

所述的氣腔A和氣腔B上分別開有一個(gè)壓力調(diào)節(jié)孔；

所述的活塞及連桿為十字對(duì)稱結(jié)構(gòu)，連桿末端伸出兩端端蓋；

所述的端蓋上開有脈動(dòng)壓力測(cè)量口，脈動(dòng)壓力測(cè)量口數(shù)量、尺寸依據(jù)需求而定；

所述的靜壓調(diào)節(jié)單元包括氣壓源和兩個(gè)調(diào)壓閥；

所述的氣壓源與兩個(gè)調(diào)壓閥的一端連接；

所述的兩個(gè)調(diào)壓閥的另一端分別與氣腔A和氣腔B上的壓力調(diào)節(jié)孔連接。；

所述的靜壓調(diào)節(jié)單元可以控制氣腔A和腔B內(nèi)氣體初始靜壓。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

氣腔A和氣腔B內(nèi)氣體初始靜態(tài)壓力可調(diào)；

活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以在不同靜壓下產(chǎn)生氣體脈動(dòng)壓力；

氣腔A和氣腔B內(nèi)初始靜壓相同，活塞兩端由于壓力差導(dǎo)致的偏置力減小，活塞及連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)力減小，作用在活塞及連桿上有效推力占總推力的比例增大，可以在脈動(dòng)壓力測(cè)量口產(chǎn)生更大的氣體脈動(dòng)壓力；易于實(shí)現(xiàn)壓力傳感器的校準(zhǔn)；

脈動(dòng)壓力測(cè)量口位置可以依據(jù)實(shí)際情況而定，用于實(shí)現(xiàn)壓力傳感器的絕對(duì)校準(zhǔn)或相對(duì)校準(zhǔn)；

脈動(dòng)壓力發(fā)生裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以利用較小的推力在一定靜壓下產(chǎn)生較大幅值的脈動(dòng)壓力，拓寬了脈動(dòng)壓力范圍，降低了脈動(dòng)壓力發(fā)生裝置的成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明脈動(dòng)壓力測(cè)量口位于兩側(cè)端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。