[发明专利]一种波纹管式气体脉动压力发生器

权利要求书

1.一种波纹管式气体脉动压力发生器，其特征在于：包括脉动压力发生单元和初始压力调节单元；所述的脉动压力发生单元包括振动台(1)、压力室(4)，所述的脉动压力发生单元还包括代替气缸—活塞式结构功能的波纹管组件(2)；

所述的脉动压力发生单元通过波纹管封闭端盖的往复运动，反复压缩压力室(4)和波纹管内的气体产生脉动压力，即通过波纹管实现气缸—活塞式结构的气体压力发生功能；

所述的振动台(1)为正弦振动台，包括固定的振动台体和活动的振动台面，振动台(1)在工作时振动台面的位移—时间曲线为正弦曲线，并通过振动控制仪调节正弦曲线的频率和幅值；

所述的波纹管组件(2)由法兰盘、波纹管、封闭端盖组成；为了保证波纹管与法兰盘、封闭端盖之间的密封性及连接的紧固性；法兰盘、波纹管、封闭端盖之间通过焊接连接；

所述的法兰盘中心开有用于与压力室(4)连通的通孔，法兰盘边缘与基座(3)固定连接；在法兰盘边缘布置通孔，通过通孔与螺栓固定连接法兰盘与基座；

所述的封闭端盖为一圆盘，与振动台面固定连接，跟随振动台面做正弦规律的往复位移运动；

所述的波纹管两端分别与法兰盘和封闭端盖固定连接，保证密封；选用内容积远大于压力室(4)容积的波纹管，很小的往复位移即能够产生很大的脉动压力幅值；

所述的压力室(4)与法兰盘的通孔密封连接，压力室(4)内壁开有压力调节孔(7)和压力测量孔(5、6)：压力调节孔(7)连接初始压力调节单元；压力测量孔(5、6)上安装压力传感器；

所述的初始压力调节单元用于调节压力室(4)中的初始压力，进而调节脉动压力发生单元生成的脉动压力的平均值；所述的初始压力调节单元包括气路(8)、开关阀(9)、调压阀(10)、气压源(11)；

所述的气路(8)两端分别连接压力调节孔(7)与气压源(11)；

所述的开关阀(9)与调压阀(10)安装在气路中间，开关阀(9)靠近压力调节孔(7)一侧，调压阀(10)靠近气压源(11)一侧；

所述一种波纹管式气体脉动压力发生器的测试方法为，气压源(11)提供的压力值为P₀，经过调压阀(10)后调节为所需的压力值P₁后到达压力室(4)，作为生成脉动压力的平均值；完成调压后，关闭开关阀(9)，之后压力室(4)与波纹管组件(2)内的气体质量将维持不变；

通过振动控制仪设置振动台(1)的振动频率为f，振动台面最大位移为2s；振动台面带动波纹管组件(2)的封闭端盖做正弦往复运动，位移变化为：

封闭端盖的位移使波纹管内容积发生改变：

关闭开关阀(9)后，压力室与波纹管内气体总质量保持不变，由理想气体状态方程，压力室(4)内气体的压力P为：

式中：

s——振动台往复运动半行程

f——振动台往复运动频率

ω——振动台往复运动角频率

V₁——压力室内容积

V₂——波纹管初始内容积

A——波纹管等效横截面积

因此，压力室(4)内部的气体压力为：平均压力为P₁、幅值为频率为f的正弦脉动压力；安装在压力测量孔(5、6)处的压力传感器也将受到同样的正弦脉动压力，实现对被校压力传感器的相对校准。

2.如权利要求1所述的一种波纹管式气体脉动压力发生器，其特征在于：所述的气压源(11)根据需要选择正压气压源或负压气压源。