DUNG SAI và kỹ THUẬT đo báo cáo bài tập lớn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ DUNG SAI VÀ KỸ THUẬT ĐO BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Sinh viên thực hiện: STT Giáo viên hướng dẫn: Thầy Bành Quốc Nguyên Tp Hồ Chí Minh, ngày 00 tháng 00 năm 2021 MỤC LỤC GIỚI THIỆU ÁP SUẤT TĨNH VÀ ĐỘNG TRONG CHẤT LỎNG ĐẦU ĐO ÁP SUẤT NHÂN TRẮC HỌC 4.1 Ví dụ 4.2 Ví dụ ÁP SUẤT KẾ ỐNG BOURDON 11 MÀNG NGĂN ĐÀN HỒI 12 6.1 Màng chắn kim loại phẳng 13 6.2 Màng ngăn kim loại gấp nét 14 6.3 Màng ngăn bán dẫn 14 6.4 Ví dụ 15 6.5 Ví dụ 15 6.6 Ví dụ 16 DỤNG CỤ ĐO ÁP SUẤT 17 7.1 Dụng cụ đo áp suất màng chắn phẳng 17 7.2 Dụng cụ đo áp suất có cuộn cảm 17 7.3 Dụng cụ đo áp điện 18 7.4 Dụng cụ đo Capadtadve 18 7.5 Dụng cụ đo áp suất Strain gage 18 7.6 Ví dụ 19 7.7 Ví dụ 20 7.8 Ví dụ 21 ĐO ÁP SUẤT CAO 22 ĐO ÁP SUẤT THẤP 23 9.1 McLeod Gage 23 9.2 Máy đo độ dẫn nhiệt 24 9.3 Máy đo Pirani 24 9.4 Thiết bị đo cặp nhiệt điện 25 10 ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC CỦA HỆ THỐNG ĐO ÁP SUẤT 26 11 PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHUẨN 28 11.1 Nguồn áp suất định kỳ 28 11.2 Nguồn áp suất theo chu kỳ 29 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 GIỚI THIỆU Áp suất lực bình thường mơi chất, thường chất lỏng, tác dụng lên đơn vị dạng đại lượng chênh diện tích Trong kỹ thuật, áp suất thường biểu thị Pascal lực Pound inch vuông lệch, nghĩa khác biệt áp suất chưa biết áp suất chuẩn biết Áp suất khí tham chiếu phổ biến chênh lệch áp suất kết quả, gọi áp suất đồng hồ, có tầm quan trọng rõ ràng việc xác định tải trọng tịnh lên thành bình thành ống chịu áp lực Trong trường hợp khác, áp suất chuẩn coi không (hồn tồn khơng có áp suất), áp suất đo gọi tuyệt đối Trong hệ thống đơn vị tiếng Anh, gage áp suất tuyệt đối phân biệt cách viết psig psia, tương ứng Hình minh họa mối quan hệ Hình 1: quan hệ số đo lường tuyệt đối, gage khí áp Áp suất thường biểu thị đơn vị lực thủy tĩnh đơn vị diện tích chân cột chất lỏng, thường thủy ngân nước Ví dụ, áp suất khí tiêu chuẩn (101,325 Pa 14,696 psia) xấp xỉ áp suất tạo đáy cột thủy ngân có chiều cao 760 mm (hoặc 29,92 in.) Do đó, người ta thường tìm thấy áp suất khí tiêu chuẩn quy định 760 mmHg 29,92 inHg, đơn vị áp suất milimét hay inch Phép đo áp suất sử dụng cột chất lỏng gọi áp kế (xem Phần 4) Áp suất tuyệt đối nhỏ áp suất khí quyển( thường ℎ −được7 gọi =là 7chân ℎâ khơng ℎô ).Chânkhông đo dạng áp suất âm Tuy nhiên, chân khơng gần hồn thành, biến thể nhỏ áp suất khí tạo sai số lớn áp suất đo Do đó, áp suất tuyệt đối ln sử dụng để mô tả chân không cao Áp suất tuyệt đối thấp chân không cao biểu thị đơn vị torr (1 torr = mmHg) micromet thủy ngân (/ xmHg) (1= 1,01325 Áp suất cao thường viết đơn vị khí : (1= 106 ) Các đơn vị đo áp suất chọn tóm tắt Bảng I Bảng 1: đơn vị áp suất khác pascal ÁP SUẤT TĨNH VÀ ĐỘNG TRONG CHẤT LỎNG Khi chất lỏng trạng thái nghỉ, cảm biến áp suất nhỏ đọc áp suất tĩnh vị trí định chất lỏng định hướng Nói cách khác, điểm cụ thể chất lỏng, bề mặt nhỏ chịu áp suất cho dù hướng lên hay xuống sang trái phải Lực hấp dẫn tạo gradient áp suất thẳng đứng, gây áp suất cao mức thấp chất lỏng, dù mức cụ thể áp suất bề mặt nhỏ độc lập với hướng Khi chất lỏng chuyển động, bề mặt đặt khơng chịu áp suất tĩnh mà cịn chịu áp suất động Ví dụ, bề mặt vng góc với hướng dịng chảy, chất lỏng phải dừng lại bề mặt Sự đình trệ dòng chảy dẫn đến việc chuyển đổi động thành áp suất bổ sung bề mặt, giống áp suất bạn nạp vào đứng gió Ngược lại, bề mặt song song với hướng dòng chảy, chất lỏng không bị ứ đọng chảy dọc theo bề mặt mà không tạo thêm áp lực Do đó, số đọc chuyển đổi áp suất chất lỏng chuyển động phụ thuộc vào hướng Hình 2: Ống va đập, A ống áp suất tĩnh, B Ống A cảm nhận áp suất tổng áp suất tĩnh Trong hình 2, hai ống nhỏ ống lấy mẫu áp suất ống dẫn khí Vịi áp suất B cảm nhận áp suất tĩnh ống dẫn Mặt khác, ống  chỉnh cho dòng chảy tác động vào lỗ mở cảm nhận áp suất tổng áp suất ngưng trệ Áp suất tĩnh giống với áp suất mà người ta cảm nhận di chuyển với luồng khí Áp suất ngưng trệ định nghĩa áp suất đạt dòng đưa trạng thái nghỉ đẳng hướng Sự khác biệt áp suất ngưng trệ áp suất tĩnh kết chuyển Á độngấcủađộchất=lỏngá ấđược gọiư ápệsuất−á vận tốcấ hoặcĩ áp suất động: Sự chênh lệch áp suất chí khai thác để đo vận tốc chất lỏng Do đó, chúng tơi thấy để có giải thích phép đo áp suất cách xác, phải tính đến điều kiện dịng chảy Ngược lại, để giải thích phép đo lưu lượng cách xác, điều kiện áp suất phải xem xét Sóng âm truyền mơi trường đàn hồi áp suất biến thiên theo chiều dọc (dọc theo đường truyền), với áp suất dao động áp suất tĩnh Sự khác biệt tức thời áp suất điểm áp suất trung bình theo thời gian gọi áp suất âm Bởi áp (1suất âm =thanh10−thường1 ) tương đối nhỏ, chúng thường biểu thị đơn vị microbar Đo áp suất âm thực với micrô thiết bị liên quan 3 ĐẦU ĐO ÁP SUẤT Phép đo áp suất thường bao gồm việc chuyển đổi chênh lệch áp suất thành lực sau đo lực Trong số trường hợp, lực đo trực tiếp cách So sánh với trọng lượng vật cột chất lỏng Trong trường hợp khác, lực sử dụng để tạo độ võng phận đàn hồi, chẳng hạn hình lập phương cong màng ngăn Độ lệch này, đo học chuyển đổi điện thứ cấp, chẳng hạn thiết bị đo biến dạng cuộn cảm điện dung Trong thiết bị khác, biến dạng áp suất gây thay đổi đặc tính điện thân phận đàn hồi, vật liệu áp điện tổng hợp điện tích phản ứng với tải Nhiều phương pháp đo áp suất khác phát minh, đặc biệt liên quan đến hệ thống chân không Áp lực, lực đơn vị diện tích, cuối phải liên quan trở lại với tiêu chuẩn chiều dài, khối lượng thời gian xác định lực diện tích Khơng có tiêu chuẩn riêng cho áp suất Cách phổ biến để kết nối áp suất với tiêu chuẩn sử dụng khối lượng hiệu chuẩn chịu giá trị biết trọng lực để tạo lực hỗ trợ áp suất chưa biết tác dụng lên khu vực đo cẩn thận, ví dụ, lực cân máy hiệu chuẩn áp suất (Hình 3) tạo áp suất khơng đổi sử dụng để hiệu chuẩn thiết bị đo áp suất khác Các khối lượng nằm đỉnh piston hỗ trợ áp suất chất lỏng bên Nếu diện tích piston biết, áp suất tính tốn dễ dàng cách sử dụng khối lượng biết giá trị cục trọng lực Các thiết bị thường sử dụng phịng thí nghiệm tiêu chuẩn để hiệu chuẩn độ xác cao cảm biến áp suất khác Khi áp dụng cách, chúng có độ xác cao 100 phần triệu [2] Tương tự, độ xác cao đạt cách cân lực áp suất với áp suất thủy tĩnh đáy cột chất lỏng có chiều cao biết; gọi nhân trắc học Khi áp suất cần đo thay đổi nhanh chóng theo thời gian (đo áp suất động), đầu dị sử dụng phải có đáp ứng tần số đủ cao để theo dõi tín hiệu Nói chung, có chuyển đổi điện thích hợp cho phép đo áp suất động, sau phận đàn hồi liên quan đủ nhẹ để đáp ứng nhanh chóng với điều kiện thay đổi Ngồi phản ứng chuyển đổi, phải tính đến khả đáp ứng ống khoang kết nối đầu dò điểm mà áp suất đo Ví dụ, giả sử đầu dị kiểu màng ngăn sử dụng để đo áp suất điểm cụ thể vỏ máy bay Trong ứng dụng vậy, khơng mong muốn đặt màng ngăn bề mặt máy bay Có thể kích thước màng ngăn lớn so với độ dốc áp suất có; có lẽ việc lắp phẳng làm xáo trộn bề mặt mức độ lớn; cần thiết phải lắp chặt xe bán tải để bảo vệ khỏi thay đổi nhiệt độ lớn Trong trường hợp vậy, áp suất dẫn đến phần tử cảm biến thiết bị nạp thông qua lối đi, không gian khoang nhỏ tồn màng ngăn Về chất, đường dẫn khoang chứa phần thiếu chuyển đổi, đặc tính khối lượng, độ đàn hồi giảm chấn đường khoang góp phần vào phản ứng tổng thể hệ thống Rõ ràng khơng đủ xem xét đặc tính chuyển đổi việc đánh giá đáp tuyến tần số Vấn đề thảo luận thêm Phần 10 Các hội nghị hợp tác đo áp suất tổ chức định kỳ phịng thí nghiệm tiêu chuẩn quốc gia hàng chục quốc gia Tiến trình hội nghị nên tham khảo để biết thông tin chi tiết đo áp suất mức độ xác cao (3, 4) NHÂN TRẮC HỌC Nhân trắc học phép đo áp suất cách so sánh với áp suất thủy tĩnh tạo cột chất lỏng Áp kế thiết bị đo lường tưởng tượng Nó đơn giản, rẻ tiền tương đối khơng có lỗi, xếp hầu hết mức độ nhạy cảm Nhược điểm nằm phạm vi áp suất phản ứng động Nó không thực tế để đo áp suất lớn hơn, chẳng hạn, 200 kPa (30 psi), khơng thể tuân theo áp suất thay đổi từ từ Một áp kế dạng giếng đơn giản biểu diễn hình Biểu thức cân lực cột chất lỏng là: (P A P A) Ah 1a Hoặc (P 1a P ) h 2a Trong đó: P , P : Áp suất tuyệt đối 1a 2a Pd : Chênh lệch áp suất : Khối lượng riêng chất lỏng (khối lượng/thể tích) h : Chiều cao cột thực ’’đầu’’ g : Lực hấp dẫn vật thể gc : Hằng số chiều Trong thực tế áp suất P thường khí 2a (P 1a P atm sử dụng để cảm nhận áp suất, với hai thiết bị đo nhiệt độ bù gắn vị trí chưa đặt Các thiết bị bù nhiệt độ hiển thị gắn đĩa riêng gắn chặt vào phần cuối chi tiết Mối quan hệ thiết kế tìm thấy hầu hết thiết kế khí Độ nhạy cặp thiết bị đo biến dạng gắn theo chu vi (Hình 13) với hệ số cảm biến F biểu thị mối quan hệ HÌNH 13: Chi tiết đo áp suất kiểu hình trụ 7.6 VÍ DỤ Đối với hình 13 cho thấy dụng cụ hình trụ sử thiết bị đo cảm biến biến dạng Nếu trụ giả định thành mỏng thì: = = Từ ta suy cơng thức ∆ sau:= − Trong đó: 19 : hệ số đo ∆ R: thay đổi biến dạng P: áp suất bên E: Mô đun Young v: tỷ lệ Poisson 7.7 VÍ DỤ Hình 13 cho thấy chi tiết đo áp suất hình trụ sử dụng hai thiết bị đo biến dạng cảm biến Nếu hình trụ giả định "bức tường mỏng", Pd H Pd L 2t 4t Trong trường hợp chứng minh : P R FRd Et (1 v ) Với: F = hệ số đo, R = điện trở đo E = Mô đun Young, v = số Poisson Chứng minh: Hình trụ “thin wall” độ dày t có đường kính d  Khi Độ dày thành hình trụ mỏng D d 2d   2d D2 d 2t R   P Điều phải chứng minh 20 7.8 VÍ DỤ Một cảm biến áp suất chế tạo từ ống thép có đường kính danh nghĩa 15 mm (0,59 in.) Và độ dày thành 2mm (0,0787 in.) a, Nếu ứng suất thiết kế giới hạn 2,75 x 108 Pa (3,99 x 104 psi), tối đa áp suất áp dụng cho đầu dị? b, Đối với áp suất lớn tính phần (a), xác định biến dạng chu vi biến dạng dọc Sử dụng E = 20 x 1010 Pa (29 x 106 psi) v = 0,3 Giải a, r 16t2  Pr d ( t ) P Ứng suất thiết kế 2,6.107 Pa 3d b,Biến dạng vòng Pd v Et (1 ) 4,14.10 mm H2 Biến dạng dọc Pd L2 Et ( v) 0, 975.10 mm ĐO ÁP SUẤT CAO (máy đo áp suất điện trở) Áp suất cao đo thiết bị đo điện trở, sử dụng thay đổi điện trở tác dụng trực tiếp áp suất lên dây dẫn điện Hình 15 cho thấy thiết bị đo mô đun lớn Trong thiết bị đo cụ thể này, phần tử cảm biến không thực tiếp xúc với mơi trường q trình mà tách ống thổi chứa đầy dầu hỏa 21 HÌNH 15: Mặt cắt qua thiết bị đo áp suất có số mơ đun lớn = −2 + Trong đó: R: điện trở L: chiều dài dây dẫn D: đường kính dây : điện trở suất Dây dẫn phải chịu điều kiện ứng suất hai chiều đầu dây gây ra, để cung cấp tính liên tục điện, không chịu áp suất Được cho là: thể viết sau: Và Từ công thức trên, ta có: Nế u điệ n trở suấ t không phụ thuộc vào áp suất , cho mối quan hệ tuyến tính thay đổi điện trở áp suất Trong thực tế, trở kháng thể tốt mối quan hệ bậc hai: =0−12 Trong: đó: hệ số áp suất lực cản 22 ĐO ÁP SUẤT THẤP Áp suất thấp khí gọi áp suất thấp chân không.Áp suất tuyệt đối tồn thời điểm, chân không Không thể đạt áp suất tuyệt đối không Áp suất tuyệt đối hệ thống chân không thường biểu thị micromet thủy ngân (umHg), tương đương 0,133 Pa Hai phương pháp sử dụng để đo áp suất thấp: (1) phép đo trực tiếp dựa dịch chuyển gây tác dụng lực áp suất, (2) phương pháp gián tiếp phương pháp suy luận, áp suất xác định thơng qua phép đo số đặc tính kiểm sốt áp suất khác, bao gồm thể tích độ dẫn nhiệt bao gồm áp kế, thiết bị đo Bourdon đầu dò điện tử dựa màng ngăn khác 9.1 McLeod Gage Hoạt động thiết bị đo McLeod dựa định luật Boyle trình nén đẳng nhiệt chất khí: P₁ P₂ áp suất điều kiện đầu điều kiện cuối, V₁ V₂ thể tích điều kiện tương ứng Bằng cách nén thể tích biết khí áp suất thấp đến áp suất cao hơn, đo thể tích áp suất thu được, người ta tính áp suất ban đầu Hình 16 minh họa cấu trúc hoạt động loại thiết bị đo McLeod Nguồn áp suất không xác định nối điểm A, mức thủy ngân điều chỉnh để lấp đầy thể tích biểu thị phần tô đậm Trong điều kiện này, áp suất chưa biết lấp đầy bầu B ống mao dẫn C Sau đó, thủy ngân bị đẩy khỏi bình chứa D, vào bầu cột chuẩn E Khi mức thủy ngân đạt tới điểm cắt F, lượng khí biết bị giữ lại bóng đèn ống mao dẫn Sau đó, mức thủy ngân tiếp tục nâng lên đạt đến điểm chuẩn E Lúc này, thể tích cịn lại ống mao dẫn đọc trực tiếp từ thang đo chênh lệch độ cao hai cột số đo áp suất bị giữ lại Áp suất ban đầu tính cách sử dụng định luật Boyle Thông thường đo áp suất khí có chứa thiết bị đo McLeod, lý nén gây ngưng tụ Bằng cách sử dụng dụng cụ có phạm vi khác nhau, đo tổng dải áp suất từ 0,01 Pa đến 10 kPa với loại thiết bị đo 23 Hình 16: 9.2 Máy đo độ dẫn nhiệt Nhiệt độ dây định mà dòng điện chạy qua phụ thuộc vào ba yếu tố: cường độ dòng điện, điện trở suất tốc độ truyền nhiệt lượng tỏa dây tổn thất điện trở môi trường xung quanh Khi mật độ môi trường định giảm xuống mức định, độ dẫn điện giảm dây trở nên nóng dòng điện định Sự giảm độ dẫn khí với áp suất bắt đầu khoảng 130Pa Dưới khoảng 1Pa, tổn thất nhiệt xạ nhiệt chiếm ưu hiệu ứng dẫn khí trở nên nhỏ phát Hiện tượng sở cho hai dạng thiết bị đo khác để đo áp suất thấp Cả hai sử dụng dây tóc đốt nóng khác phương tiện đo nhiệt độ dây Thiết bị đo phải hiệu chuẩn cho mơi trường điều áp xác định, độ dẫn điện phụ thuộc vào thành phần khí Thiết bị đo hữu ích phạm vi từ khoảng đến 100 Pa 9.3 Máy đo Pirani Máy đo Pirani sử dụng dây tóc bạch kim bao bọc buồng Khi áp suất xung quanh thay đổi, nhiệt độ dây tóc, điện trở nó, thay đổi Sự thay đổi điện trở đo cách sử dụng cầu điện trở hiệu chuẩn áp suất 24 9.4 Thiết bị đo cặp nhiệt điện Phụ thuộc vào độ dẫn nhiệt Nhiệt độ dây tóc đo trực tiếp cặp nhiệt điện hàn vào chúng Các cuộn dây cặp nhiệt điện bố trí hai khoang.Khi điều kiện khoang đo khoang tham chiếu giống khơng có dịng điện cặp nhiệt điện chạy qua Khi áp suất buồng đo bị thay đổi, độ dẫn điện thay đổi gây thay đổi nhiệt độ, nhiệt độ sau biểu thị dòng điện cặp nhiệt điện 25 10 ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC CỦA HỆ THỐNG ĐO ÁP SUẤT Trong nhiều ứng dụng, cần phải truyền dẫn lưu thông qua số hình thức lối ống nối Điều đặc biệt đầu dò cồng kềnh môi trường đo khắc nghiệt Nếu mơi trường điều áp khí, chẳng hạn khơng khí cộng hưởng âm xảy giống cách mà khơng khí ống đàn organ cộng hưởng Hình 19 a Hệ thống đo áp suất đầy khí b.hệ thống đo áp suất đầy khí có khoang Tần số cộng hưởng xác định công thức f= (2n - ) đó: f : tần số cộng hưởng (Hz) c: vận tốc âm môi trường điều áp ( m/s) L: chiều dài ống nối (m) n: số nguyên dương Trong nhiều trường hợp, cần có khoang đầu chuyển đổi để thích ứng dụng cụ với đường ống, thể Hình (b) giả định mơi chất khí, hệ thống chứa, bao gồm chuyển đổi tương đối cứng so với khí, ta có gọi cộng hưởng Helmholtz Khối lượng khí ống với khả nén khí khoang tạo thành hệ thống khối lị xo có cộng hưởng âm Tần số biểu thị quan hệ 26 f= Trong đó: a: diện tích mặt cắt ngang ống nối (m2) V: thể tích thực bên khoang, khơng bao gồm thể tích ống(m3) Hệ thống làm đầy chất lỏng: Khi hệ thống đo áp suất làm chất lỏng khơng phải chất khí, tình khác xảy Chất lỏng trở thành phần tổng khối lượng chuyển động, trở thành yếu tố quan trọng việc xác định tần số tự nhiên hệ thống f= Trong đó: f: tần số tự nhiên (Hz) m= m1+m2: khối lượng chuyển động tương đương (kg) m1: khối lượng phần tử chuyển động (kg) m2: khối lượng tương đương cột chất lỏng (kg) ks: độ cứng đầu dị N/m m2= aL : mật độ chất lỏng (kg/m3) a : diện tích mặt cắt ống (m2) A: diện tích hiệu dụng khu vực cảm biến hiệu (m2) ta có công thức liên hệ: f= 27 Tỷ lệ giảm chấn: 11 PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHUẨN Hiệu chuẩn động sử dụng để tìm tần số tự nhiên, tỷ số giảm chấn biên độ tĩnh đầu dò để sử dụng việc xác định độ khuếch đại tần số sai lệch hàm, nghĩa , tìm kiếm chức truyền đầu dị Các vấn đề hiệu chuẩn động bao gồm (1) thu nguồn áp suất thỏa mãn, theo chu kỳ xung, (2) xác định cách đáng tin cậy quan hệ áp suất-thời gian thực nguồn cung cấp tạo Nguồn áp suất động tuần hồn (dao động đặn) khơng tuần hồn (nhất thời) Nguồn áp suất định kỳ Piston buồng Van lăn Đĩa còi báo động Bộ cộng hưởng âm Nguồn áp suất không thường xuyên Van xả nhanh Bom đốt kín Ống sốc Khi sử dụng nguồn tuần hồn, tần số nguồn thay đổi để đo trực tiếp đáp ứng tần số chuyển đổi Khi nguồn không theo chu kỳ sử dụng, tính tốn bổ sung u cầu 11.1 NGUỒN ÁP SUẤT ĐỊNH KÌ Hầu hết nguồn áp suất tuần hồn thiết kế cho mơi trường khí chúng thường bị giới hạn tần số biên độ tương đối thấp Ở biên độ tần số cao hơn, biến thể áp suất có xu hướng có dạng cưa hành vi phi tuyến tính dịng khí nén Một nguồn áp suất hiệu chuẩn tuần hoàn trạng thái ổn định đơn giản xếp bình thường xylanh, thể dạng sơ đồ Hình 20 Nếu hành trình piston cố định, biên độ áp suất thay đổi cách điều chỉnh thể tích xylanh Đối với thể tích cố định, áp suất lặp lại biết tạo tần số Các 28 dải biên độ tần số phụ thuộc vào thiết kế khí; nhiên, áp suất đỉnh đến MPa tần số cao từ 100 đến 1000 Hz Hình 20 11.2 NGUỒN ÁP SUẤT THEO CHU KÌ Nguồn áp suất theo chu kỳ sử dụng để xác định đặc tính động biến đổi áp suất bị giới hạn biên độ tần số tạo Biên độ cao tần số ổn định khó có đồng thời Vì lý này, cần phải dùng đến số dạng thay đổi áp suất theo bước để xác định hiệu suất biên độ cao tần số cao đầu dò Thơng thường, phản ứng đầu dị áp suất thay đổi theo bước ghi lại, phép tính biến đổi Laplace sau sử dụng để xác định đặc tính động lực học đầu dị Hình 21 29 Các phương pháp khác sử dụng để tạo xung cần thiết Một cách đơn giản sử dụng van tác động nhanh nguồn áp suất đầu dị Các thiết bị cấu hình cho đầu dò giữ buồng áp suất cao thơng khí đột ngột vào khí để đầu dò giữ buồng nhỏ áp suất thấp mở đột ngột sang buồng lớn áp suất cao Thời gian tăng, từ đến 90% áp suất cuối cùng, từ ms trở xuống Ống sốc cung cấp thứ gần với tiêu chuẩn áp suất thời Cấu tạo ống sốc đơn giản: bao gồm ống dài, đóng lại hai đầu, ngăn cách thành hai khoang màng ngăn Một chênh lệch áp suất tích hợp màng ngăn, màng ngăn bị nổ, bị xoắn chênh lệch áp suất nhờ cấu máy cắt điều khiển bên Việc tăng cường màng ngăn gây tượng gián đoạn áp suất, hay gọi sóng xung kích, truyền với tốc độ cao vào vùng có áp suất thấp sóng qua buồng có áp suất cao ban đầu Sóng áp suất giảm phản xạ từ cuối buồng theo áp suất bậc xuống ống với vận tốc lớn cộng vào vận tốc sở hữu hạt khí từ bậc áp suất Hình 23 minh họa chuỗi kiện sau vỡ màng ngăn 30 =1+ + Mối quan hệ áp suất vận tốc sóng xung kích biểu thị sau: ( Trong đó: P1 : áp suất trung gian P0: áp suất ban đầu k : tỉ số nhiệt Mo : số mạch xung kích (tốc độ xung kích chia cho tốc độ âm vùng áp suất thấp) Do đó, thấy đặc tính khí biết, phép đo vận tốc lan truyền đủ để xác định độ lớn xung áp suất Vận tốc lan truyền xác định từ thơng tin cung cấp chuyển đổi áp suất có vị trí tích hợp thành ống Bằng cách này, xung áp suất thống qua áp dụng cho đầu dò áp suất hệ thống đo áp suất hoàn chỉnh đơn giản cách gắn đầu dò vào thành ống chống sốc Sau đó, phép tốn phản hồi, xác định theo cách này, sau sử dụng để tính tốn phản hồi chức truyền thiết bị hệ thống thông qua phổ tần số 31 Thời gian tăng ống xung kích tương ứng với thời gian để sóng xung kích mỏng qua nói chung micro giây Thời gian thử nghiệm khoảng thời gian mà áp suất trung gian P1 trì đầu dị Nó hàm chiều dài ống sốc thường số phần nghìn giây Vì vậy, ống xung kích sử dụng để hiệu chuẩn dải tần số vài trăm hertz Đối với hiệu chuẩn tần số thấp hơn, van hoạt động nhanh ưu tiên Các ống sốc sử dụng để hiệu chuẩn lên đến 20 MPa 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO Mechanical Measurements (SIXTH EDITION): Measurement of Pressure 32