Kütle Düşürmeli Prensibe Dayanan Dinamik Basınç Standardının Tasarımı ve Üretilmesi

Öz

Dinamik basınç ölçümleri, motor silindirinde yanma analizi, otomotiv endüstrisi, turbo makineler, aerodinamik, akışkan gücü ve kontrolü, üretim süreçleri ve tıp gibi alanlarda sürekli olarak kullanılmaktadır. Bu uygulamalarda, basınç değerleri birkaç paskaldan birkaç gigapaskal'a kadar değişirken, çalışılan frekans aralıkları 1 Hz'nin altında başlar ve 1 MHz'e kadar uzanır. Dinamik basınç kalibratörleri piyasada bulunmadığından dinamik basınç ölçümleri alanında çalışan laboratuvarlar kendi ihtiyaçları doğrultusunda bazı kalibratör cihazları geliştirmiştir. Hidrolik ve pnömatik şok tüpleri, darbe ve sinüs dalga üreteci cihazları bu tür cihazlara örnek olarak verilebilir. Negatif yönde anlık basınç tahliye yöntemi kullanılarak ölü ağırlık test cihazları bile bu tür cihazların sınıfına dahil edilebilir. Bu çalışmada, dinamik basınç sensörlerinin kalibrasyonunda kullanılacak bir dinamik basınç cihazının geliştirilmesi ve kalibrasyon yöntemlerinde ilerleme sağlanması amaçlanmıştır. Söz konusu sistemi geliştirmek için kütle azaltma prensibi ile çalışan malzeme test makinelerinin çalışma yöntemi kullanılmıştır. Üretilmesi planlanan cihazın ölçüm aralığının 500 MPa'ya kadar olması hedefleniyor

Anahtar Kelimeler

• Dinamik basınç
• Kütle düşürmeli sistem
• Dinamik basınç kalibrasyonu
• Basınç kalibratörü

Design and Manufacturing of a Dynamic Pressure Standard Based on Dropping Mass Principle

Öz

Dynamic pressure measurements are constantly used in areas such as combustion analysis in the engine cylinder, automotive industry, turbomachinery, aerodynamics, fluid power and control, production processes and within medicine. In these applications, the pressure values range from a few pascals to a few gigapascals, while the frequency ranges studied start below 1 Hz and extend to 1 MHz. Since dynamic pressure calibrators are not commercially available, laboratories working in the field of dynamic pressure measurements have developed some calibrator devices in line with their own needs. Hydraulic and pneumatic shock tubes, pulse and sine wave generator devices can be given as examples of such devices. Even deadweight testers can be included in the class of such devices by using the instantaneous pressure relief method in the negative direction. This study, it is aimed to develop a dynamic pressure device to be used in the calibration of dynamic pressure sensors and to make progress in calibration methods. To develop the aforementioned system, the working method of material testing machines working with the principle of mass reduction was used. The measuring range of the device planned to be produced is aimed to be up to 500 MPa

Anahtar Kelimeler

• Dynamic pressure
• drop mass system
• dynamic pressure calibration
• pressure calibrator
• Dynamic pressure, drop mass system, dynamic pressure calibration, pressure calibrator

Kaynakça

1. L. Hanying and W. M. Don, An Experimental Method to Dynamically Test Pressure Sensors Using a Rupture Disk, Review of Scientific Instruments, Volume 73, Number 2, February 2002.
2. T. Bruns, Traceable Dynamic Measurement of Mechanical Quantities. IND09 Dynamic Annex Ia v1.0.doc, PTB, Braunschweig , Germany, 26 August 2011.
3. V. E. Bean, Dynamic Pressure Metrology, Metrologia, 30, pp. 737-741, 1993.
4. R. W. Lally, Transduction Quartz Sensors, Depew Piezotronics, pp.135, NewYork, 1984.
5. J. B. Heine and A. F. Orlando, A Methodology for Calibrating Piezoelectric Transducers for Transient Pressure Measurements, ENCIT 2004 - ABCM, Rio de Janeiro, Brazil, November 29 - December 03, 2004.
6. Bill, Measuring with Crystals Principles and Applications of the Piezoelectric Measuring Technique, Verlag Moderne Industrie, 2002.
7. Printed Circuit Board Piezotronics Incorporation, Introduction to Piezoelectric Pressure Sensors, https://www.pcb.com/techsupport/tech_pres.aspx, October 2011
8. J. Hjelmgren, Dynamic Measurement of Pressure - A Literature Survey, SP Sveriges Provnings-och Forskningsinstitut SP Rapport 2002:3ISBN 91-7848-925-ISSN 0284-5172, Borås, 2003.

9. Y. Durgut, E. Bağcı, S. Fank and B. Aydemir, Darbe Test Makinasının Dinamik Basınç Transduserlerinin Kalibrasyonlarına Uygulanması, 7th International Advanced Technologies Symposium (IATS’13), Istanbul, Turkey, 30 October-1 November 2013.
10. C. Bartoli, M. F. Beug, T. Bruns, C. Elster, T. Esward, L. Klaus, A. Knott, M. Kobusch, S. Saxholm and C. Schlegel, Traceable Dynamic Measurement of Mechanical Quantities: Objectives and First Results of this European Project, XX. IMEKO World Congress Metrology for Green Growth, Busan, Republic of Korea, September 9-14, 2012.
11. I. Glass, W. Martin and G. N. Patterson, A Theoretical and Experimental Study of the Shock Tube, Report No. 2, Institute of Aerophysics, University of Toronto, pp. 281, Toronto, November 1953.
12. I. Glass and J. G. Hall, Handbook of Supersonic Aerodynamica, Section 18, Shock Tubes, Navord Report, 1488, Vol. 6, pp. 604, December 1959.
13. R. O. Smith and P. S. Lederer, A Shock Tube Facility for Dynamic Calibration of Pressure Transducers, NBS Report 5941, pp. 16, July 1958.
14. Kistler Instrument Corporation, Calibrator 2-Channel Calibration System, http://www.kistler.com/?type=669&fid=33820 [retrieved 15 May 2015].
15. Y. Durgut, Investigation and Development of a Dynamic Pressure Measurement Standard, Published PhD Thesis, Yeditepe University Graduate School of Natural And Applied Sciences, 2016.