[发明专利]差动活塞正弦压力发生器

说明书

技术领域

本发明属于试验技术，涉及一种带有差动活塞的变容积式的差动活塞正弦压力发生器。

背景技术

正弦压力发生器是正弦压力动态校准与模拟试验中的主要核心设备，用来提供一定频率和压力幅值的类似正弦压力脉动。正弦压力发生器主要包括出入口调制型正弦压力发生器、振动台激励活塞式正弦压力发生器、电机驱动活塞式正弦压力发生器。出入口调制型正弦压力发生器与电机驱动活塞式正弦压力发生器所能产生的正弦压力幅值主要由静态压力和频率决定，不可调节；振动台激励活塞式正弦压力发生器的压力幅值可通过改变电激励幅值来调节，但压力动静比极限以及可调范围都非常有限。这些正弦压力发生器都不能满足发动机防喘系统动态压力校验等需要大幅度调节压力幅值的试验的需要。

发明内容

本发明的目的是提出一种满足发动机防喘系统动态压力校验、压力传感器动态非线性研究等需要大幅度调节压力幅值的差动活塞正弦压力发生器。

本发明的技术方案是：发生器由控制系统、两套相同的电机连杆机构、压力室以及与其相连的两套相同的活塞系统组成；控制系统控制两套旋转电机转轴形成初始角度差，电机连杆机构带动两个活塞形成两个活塞的初始位置差，控制系统同时控制两套旋转电机同时同速转动，电机连杆机构带动两个活塞同频同幅往复运动在密闭压力室中产生正弦压力脉动；改变旋转电机转轴的初始角度差，改变压力发生器的正弦压力脉动幅值和压力动静比。

本发明的主要优点是：本发明通过两套旋转电机、连杆机构同步同时驱动两套活塞同频率同幅值往复运动，压缩密闭腔中空气，产生大动静比正弦压力脉动；并通过调整两个活塞往复运动之间的相位差实现大范围调节正弦压力幅值大小与压力动静比。本发明的压力发生器能产生非常大动静比的正弦压力脉动，并且正弦压力幅值大小与压力动静比是可调节的，可从最大值逐步调节至基本为零，这是现有正弦压力发生器都不具有的。

附图说明

图1是本发明装置结构示意图。

具体实施方式

差动活塞正弦压力发生器结构如图1，它包括压力室1、活塞2、活塞缸3、连杆机构4、旋转电机5、活塞6、活塞缸7、连杆机构8、旋转电机9等主要组成，以及电机驱动器与控制器等附属设备元件。

压力室1与活塞缸3右腔、活塞缸7左腔都连通为一体组成密闭容腔。压力传感器等试验件安装在压力室1侧壁，压力室1本身容积尽可能小；而同时使活塞缸3右腔、活塞缸7左腔在两个活塞各自行程最大时容积都接近零。活塞缸3与7的端部都安装有导向套。

旋转电机5通过连杆机构4驱动活塞2往复运动；旋转电机9通过连杆机构8驱动活塞6往复运动。

两套活塞与驱动系统选型与结构完全相同，活塞与活塞腔为圆柱形。

基本原理如下：

压力室内正弦压力脉动为：

p(t)≈-2γx0SP0cosβ2V0sin(2πft+β2)]]>

压力动静比：