izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2023-9-4-10izmertech-2033Research ArticleГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭТАЛОНЫSTATE STANDARDSГосударственный первичный эталон единицы избыточного давления в диапазоне статического давления от 10 до 1600 МПа и в диапазоне импульсного давления от 1 до 1200 МПа и эффективной площади поршневых пар грузопоршневых манометров в диапазоне от 0,05 до 1 см2 ГЭТ 43-2022State primary standard of the unit of overpressure in the range of static pressure from 10 to 1600 MPa and in the range of impulse pressureГаврилкинС. М.GavrilkinS. M.

Сергей Михайлович Гаврилкин

г. п. Менделеево, Московская обл.

Sergey M. Gavrilkin

Mendeleevo, Moscow region

gavrilkin@vniiftri.ruБоровковВ. М.BorovkovV. M.

Владимир Михайлович Боровков

г. п. Менделеево, Московская обл.

Vladimir M. Borovkov

Mendeleevo, Moscow region

pressure@vniiftri.ruАсланянА. Э.AslanyanA. E.

Андрей Эдуардович Асланян

г. п. Менделеево, Московская обл.

Andrey E. Aslanyan

Mendeleevo, Moscow region

andrey_aslanyan@vniiftri.ruТемницкийИ. Н.TemnitskiiI. N.

Игорь Николаевич Темницкий

г. п. Менделеево, Московская обл.

Igor N. Temnitskii

Mendeleevo, Moscow region

temnygrik@vniiftri.ruФёдоровА. О.FedorovA. O.

Александр Олегович Фёдоров

г. п. Менделеево, Московская обл.

Alexander O. Fedorov

Mendeleevo, Moscow region

fedorov_ao@vniiftri.ruЮровЛ. В.YurovL. V.

Лев Васильевич Юров

г. п. Менделеево, Московская обл.

 

 

Lev V. Yurov

Mendeleevo, Moscow region

lev@vniiftri.ruАсланянЭ. Г.AslanyanE. G.

Эдуард Георгиевич Асланян

г. п. Менделеево, Московская обл.

Eduard G. Aslanyan

Mendeleevo, Moscow region

aslanyan@vniiftri.ruШвыдунВ. В.ShvydunV. V.

Владимир Владимирович Швыдун

г. п. Менделеево, Московская обл.

Vladimir V. Shvydun

Mendeleevo, Moscow region

shvydun@vniiftri.ruЩипуновА. Н.ShchipunovA. N.

Андрей Николаевич Щипунов

г. п. Менделеево, Московская обл.

Andrey N. Shchipunov

Mendeleevo, Moscow region

schipunov@vniiftri.ruВсероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измеренийРоссияRussian Metrological Institute of Technical Physics and Radio EngineeringRussian Federation20231710202309410Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2033

Исправления к статье можно найти по ссылке https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2023-9-4-10-1

Показана необходимость и актуальность прецизионных измерений импульсного давления в промышленности, энергетике и транспорте. Представлены устройство, принцип работы и результат метрологических исследований Государственного первичного эталона единицы избыточного давления в диапазоне статического давления от 10 до 1600 МПа и в диапазоне импульсного давления от 1 до 1200 МПа и эффективной площади поршневых пар грузопоршневых манометров в диапазоне от 0,05 до 1 см2 ГЭТ 43-2022. В состав ГЭТ 43-2022 включены гидравлическая и пневматическая установки, а также вентиль сверхвысокого давления, предназначенный для сличения установок из состава ГЭТ 43-2022, работающих с разными штатными жидкостями в диапазоне 250–1200 МПа. Диапазон воспроизведения единицы импульсного давления ГЭТ 43-2022 составляет 1–1200 МПа. Описан метод воспроизведения единицы импульсного давления в жидкой и газовой средах с применением гидравлической и пневматической установок. Исследованы метрологические характеристики ГЭТ 43-2022, рассчитан бюджет неопределённости измерений при воспроизведении единицы импульсного давления. Полученные результаты позволяют обеспечить потребности развития парка рабочих эталонов для средств измерений импульсного давления, прослеживаемых к ГЭТ 43-2022.

The necessity and relevance of precision pulse pressure measurements in industry (high-speed technological processes) and transport (existing and new types of engines) is shown. The device, the principle of operation and the result of metrological studies of the State Primary Standard of the unit of overpressure in the range of static pressure from 10 to 1600 MPa and in the range of pulse pressure from 1 to 1200 MPa and the effective area of piston pairs of piston pressure gauges in the range from 0.05 to 1 cm2 GET 43-2022 are presented. The GET 43-2022 includes hydraulic and pneumatic installations, as well as an ultra-high pressure valve designed to compare installations from the GET 43-2022 composition working with different standard fl uids in the range of 250-1200 MPa. The reproduction range of the pulse pressure unit GET 43-2022 is 1-1200 MPa. The method of reproducing the pulse pressure unit in liquid and gas media using hydraulic and pneumatic installations is described. The metrological characteristics of GET 43-2022 are investigated, the budget of measurement uncertainty is calculated when reproducing the pulse pressure unit. The results obtained make it possible to meet the needs of the development of a fl eet of working standards for pulse pressure measuring instruments traceable to GET 43-2022.

избыточное давлениесверхвысокое давлениеимпульсное давлениегосударственный первичный эталонсовершенствованиебюджет неопределённости измеренийгосударственная поверочная схемаoverpressureultrahigh pressureimpulse pressurestate primary standardimprovementmeasurement uncertainty budgetstate verifi cation schemeReferencesGaydon A. G., Hurle I. R. The shock tube in high-temperature chemical physics, Reinhold Publishing Corporation, 1963, 307 p.Gaydon A. G., Hurle I. R. The shock tube in high-temperature chemical physics, Reinhold Publishing Corporation, 1963, 307 p.Takayama K. Annual Review of Fluid Mechanics, 2004, vol. 36, no. 1, pp. 347–379. https://doi.org/10.1146/annurev.fluid.36.050802.121954Takayama K. Annual Review of Fluid Mechanics, 2004, vol. 36, no. 1, pp. 347–379. https://doi.org/10.1146/annurev.fluid.36.050802.121954Mohankumar P., Ajayan J., Yasodharan R., Devendran P. and Sambasivam R. Measurement, 2019, vol. 140, pp. 305–322. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.03.064Mohankumar P., Ajayan J., Yasodharan R., Devendran P. and Sambasivam R. Measurement, 2019, vol. 140, pp. 305–322. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.03.064Syrimis M., Assanis D. N. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2003, vol. 125, pp. 494–499. https://doi.org/10.1115/1.1560709Syrimis M., Assanis D. N. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2003, vol. 125, pp. 494–499. https://doi.org/10.1115/1.1560709Gnani F., Zare-Behtash H., Knotis K. Progress in Aerospace Sciences, 2016, vol. 82, pp. 36–56. https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2016.02.001Gnani F., Zare-Behtash H., Knotis K. Progress in Aerospace Sciences, 2016, vol. 82, pp. 36–56. https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2016.02.001He Y., Huang H., Yu D. Aerospace Science and Technology, 2016, vol. 56, pp. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.ast.2016.04.016He Y., Huang H., Yu D. Aerospace Science and Technology, 2016, vol. 56, pp. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.ast.2016.04.016Viji M., Vikramaditya N. S., Verma S. B., Ali N., Thakur D. N. Aerospace Science and Technology, 2017, vol. 71, pp. 695–705. https://doi.org/10.1016/j.ast.2017.10.021Viji M., Vikramaditya N. S., Verma S. B., Ali N., Thakur D. N. Aerospace Science and Technology, 2017, vol. 71, pp. 695–705. https://doi.org/10.1016/j.ast.2017.10.021Farahani M., Daliri A., Younsi J. Aerospace Science and Technology, 2019, vol. 86, pp. 782–793. https://doi.org/10.1016/j.ast.2019.02.002Farahani M., Daliri A., Younsi J. Aerospace Science and Technology, 2019, vol. 86, pp. 782–793. https://doi.org/10.1016/j.ast.2019.02.002Svete A. and Kutin J. Metrologia, 2020, vol. 57, no. 5. https://doi.org/10.1088/1681-7575/ab8f79Svete A. and Kutin J. Metrologia, 2020, vol. 57, no. 5. https://doi.org/10.1088/1681-7575/ab8f79Yao Z., Liu X., Wang C. and Yang W. Aerospace Science and Technology, 2020, vol. 107, 106302. https://doi.org/10.1016/j.ast.2020.106302Yao Z., Liu X., Wang C. and Yang W. Aerospace Science and Technology, 2020, vol. 107, 106302. https://doi.org/10.1016/j.ast.2020.106302In-Mook Choi, Tae-Heon Yang, Han-Wook Song, Seung-Soo Hong and Sam-Yong Woo. High dynamic pressure standard using a step pressure generator, 20th IMEKO World Congress 2012 (3 vols), Held 9–14 September 2012, Busan, Republic of Korea, International Measurement Confederation (IMEKO), 2013, vol. 3, pp. 1606–1609.In-Mook Choi, Tae-Heon Yang, Han-Wook Song, Seung-Soo Hong and Sam-Yong Woo. High dynamic pressure standard using a step pressure generator, 20th IMEKO World Congress 2012 (3 vols), Held 9–14 September 2012, Busan, Republic of Korea, International Measurement Confederation (IMEKO), 2013, vol. 3, pp. 1606–1609.Боровков В. М., Кузнецов Д. И., Секоян С. С., Щипунов А. Н., Асланян А. Э., Гаврилкин С. М. Создание государственного первичного эталона единицы давления в диапазоне 10–1600 МПа // Измерительная техника. 2014. № 11. С. 7–10. https://www.elibrary.ru/rgfxbuBorovkov V. M., Kuznetsov D. I., Sekoyan S. S., Shchipunov A. N., Aslanyan A. E., Gavrilkin S. M. Measurement Techniques, 2015, vol. 57, no. 11, pp. 1233–1237. https://doi.org/10.1007/s11018-015-0611-8Исследования в области высоких давлений / Под ред. Е. В. Золотых. М.: Изд-во стандартов, 1987. 304 с.Issledovanija v oblasti vysokih davlenij, ed. by Zolotyh E. V., Moscow, Izdatelstvo Standartov Publ., 1987, 304 p. (In Russ.)Асланян А. Э. Зависимость характеристик поршневой пары высокого давления от свойств рабочей жидкости ПЭС-3 и распределения давления в зазоре между поршнем и цилиндром // Измерительная техника. 2020. № 10. С. 38–42. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-10-38-42Aslanyan A. E., Measurement Techniques, 2021, vol. 63, no. 10, pp. 811–815. https://doi.org/10.1007/s11018-021-01857-wБоровков В. М. Грузопоршневые манометры высокого давления: математическое моделирование и реализация поршневых пар с противодавлением // Альманах современной метрологии. 2019. № 1(17). С. 109–115. https://www.elibrary.ru/pvzxwrBorovkov V. M. Al’manac of Modern Metrology, 2019, no. 1, pp. 109–115. (In Russ.)Асланян А. Э. Моделирование изменения параметров поршневой пары высокого давления с рабочей жидкостью ПЭС -3 при параболическом распределении давления в зазоре между поршнем и цилиндром // Прикладная физика. 2020. № 4. С. 85–91. https://www.elibrary.ru/qlmdvvAslanyan A. E. Prikladnaja fi zika, 2020, no. 4, pp. 85–91. (In Russ.)Асланян А. Э. Моделирование применения рабочей жидкости ПЭС-3 в поршневых парах высокого давления // Альманах современной метрологии. 2021. № 1(25). С. 67–71. https://www.elibrary.ru/yhbquuAslanyan A. E. Al’manac of Modern Metrology, 2021, no. 1, pp. 67–71. (In Russ.)Гаврилкин С. М., Темницкий И. Н., Юрьев Б. В., Щипунов А. Н., Авдеенко О. В. Исследование возможностей ударных труб для калибровки СИ импульсного давления // Альманах современной метрологии. 2015. № 5. С. 21–32. https://www.elibrary.ru/whglkxGavrilkin S. M., Temnickij I. N., Jur’ev B. V., Shhipunov A. N., Avdeenko O. V. Al’manac of Modern Metrology, 2015, no. 5, pp. 21– 32. (In Russ.)Гаврилкин С. М., Темницкий И. Н., Юрьев Б. В., Авдеенко О. В., Сорокина П. В. Применение ударной трубы для воспроизведения единицы импульсного давления в диапазоне до 10 МПа // Приборы. 2016. № 10(196). С. 28–30. https://www.elibrary.ru/xigzqlGavrilkin S. M., Temnickij I. N., Jur’ev B. V., Avdeenko O. V., Sorokina P. V. Pribory, 2016, no. 10(196), pp. 28–30. (In Russ.)Janardhanraj S., Karthick S. K., Farooq A. Progress in Energy and Combustion Science, 2022, vol. 93, 101042. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2022.101042Janardhanraj S., Karthick S. K., Farooq A. Progress in Energy and Combustion Science, 2022, vol. 93, 101042. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2022.101042

The authors declare that there are no conflicts of interest present.