A MATHEMATICAL MODEL OF AUTOMATED DEADWEIGHT PRESSURE SYSTEM FOR QUALITY CONTROL OF ABSOLUTE PRESSURE SENSORS

The purpose of the article is to provide a mathematical model for the automated pressure selector (APS) designed on the basis of a deadweight pressure gauge tester as a measuring basis of an automated deadweight pressure system for quality control of absolute pressure sensors. The research uses the methods of automated control theory, system modeling, and the basic principles and postulates of gas dynamics. The results of theoretical research of airflow processes with continuous pressure differentials through the throttling sections of the automated pressure selector are presented in the mathematical model. The main parameters of gas dynamic processes occurring in a closed volume where the absolute air pressure is set are determined. It is found that the value of the set absolute pressure mainly depends on the design characteristics of the APS, i.e., on the parameters of the free piston, which performs the functions of both a regulating and sensing element of the automatic pressure control system within the APS. This allowed to implement the fundamental principle of pressure measurement in the automated pressure selector. Considering the results of the theoretical researches of airflow issues and APS design features, a mathematical model of the automated pressure selector has been developed allowing to describe dynamic processes occurring in closed volumes with the precision required for designing of automated control systems. The proposed mathematical model is reduced for calculations and can be used for designing of automated deadweight pressure system for quality control of absolute pressure sensors where modern control methods can be implemented.

pressure measurement, setting pressure, automated control, dead-weight pressure-gauge tester, free piston, pressure sensors

1. Марков А.В. Проблемы и пути модернизации систем контроля качества датчиков абсолютного давления // Век качества. 2014. № 4. C. 30-32.

2. Марков А.В. Концепция систем контроля качества средств измерений абсолютного давления // Век качества. 2015. № 1. C. 34-35.

3. Пушков С.Г., Ловицкий Л.Л., Корсун О.Н. Аэродинамические погрешности систем измерения статического давления самолета при полете в режимах скольжения // Измерительная техника. 2018. № 2. С. 37-42.

4. Пушков С.Г., Горшкова О.Ю., Корсун О.Н. Математические модели погрешностей бортовых измерений скорости и угла атаки на режимах посадки самолета // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 18. С. 66-70.

5. Корсун О.Н., Николаев С.В., Пушков С.Г. Алгоритм оценивания систематических погрешностей измерений воздушной скорости, углов атаки и скольжения в летных испытаниях // Известия РАН. Теория систем управления. 2016. № 3. С. 118-129.

6. Лопарев В.К., Марков А.В., Степанян Н.М., Дрюк В.А. Структура автоматического поверочного комплекса приборов измерения давления воздуха // Информационные технологии на транспорте. Сб. науч. тр., СПб.: Политехника. 2003. C. 220-222.

7. Марков А.В. Проблемы метрологического обеспечения средств измерения давления // Тезисы докладов 61-й научно-технической конференции, посвященной Дню радио, СПбГЭТУ «ЛЭТИ»/ 2006. C. 226-228.

8. Лопарев В.К., Марков А.В., Спиридонов Э.И., Степанян Н.М. Организация поверки частотного датчика давления при соотношении погрешностей поверяемого и эталонного приборов // Методы прикладной математики в транспортных системах: Вып. 6, Сб. науч. тр., СПб.: СПбГУВК. 2002. C. 137-139.

9. Мирская В. А., Назаревич Д. А., Ибавов Н. В. Методика измерения давления на экспериментальной установке для исследования комплекса теплофизических свойств жидкостей и газов // Измерительная техника. 2017. № 9. С. 33-36.

10. Мирская В. А., Ибавов Н. В., Назаревич Д. А. Автоматизированная экспериментальная установка для исследования комплекса теплофизических свойств жидкостей и газов //Теплофизика высоких температур. 2016. Т. 54. № 2. С. 237-242.

11. Сирая Т.Н. Методы обработки данных при измерениях и метрологические модели // Измерительная техника. 2018. № 1. С. 9-14.

12. Коровина О.А. Оценка рисков изготовителя и заказчика при контроле погрешностей измерительных устройств в одной или нескольких точках // Измерительная техника. 2018. № 5. С. 14-17.

13. Данилевич С. Б. Достоверность результатов многопараметрического измерительного контроля // Системы управления, связи и безопасности. 2015. № 4 С. 171-179.

14. Цветков Э.И., Сулоева Е.С. Анализ параметров, определяющих достоверность результатов оценки пригодности средств измерений установленным нормам // Метрология. 2018. № 3. С. 3-13.

15. Чипулис В.П. Выбор оптимального соотношения погрешностей расходомеров для повышения точности косвенных измерений // Измерительная техника. 2018. № 7. С. 46-51.