Ny metod för mätning av dynamiskt tryck

Dynamiska mätningar och dynamisk kalibrering är ett område med stor potential. En mycket stor del av mätningar av mekaniska förlopp sker under dynamiska förhållanden. Detta fungerar bra så länge som mätinstrumentet är snabbare än det förlopp som ska mätas. Men vid snabba förlopp ökar kraven på mätinstrumentets prestanda.

Samtidigt sker i stort sett all kalibrering av mekaniska mätsystem under statiska eller semistatiska förhållanden. Primära metoder för dynamisk kalibrering saknas nästan helt, vilket innebär att man dels inte kan vara säker på vad uppmätta värden vid snabba mekaniska förlopp verkligen motsvarar, dels att resultat inte kan garanteras vara jämförbara.

Utvecklar spårbarhetskedjan för dynamiskt tryck

Vid riksmätplatsen för tryck och vakuum arbetar vi med att utveckla och etablera spårbarhetskedjan för dynamiskt tryck. Tidigare har vi utvecklat ett så kallat stötrör som är vår kandidat till en primär standard för dynamiskt tryck. Stötröret kan realisera dynamiskt tryck vid hög frekvens, från 0,5 kHz till över 500 kHz. Denna princip bygger på teoretiska modeller för stötvågor i gas. Genom att använda alternativa metoder kan dessa modeller verifieras vilket stärker dess giltighet.

Projektet ska utveckla en standard för dynamiskt tryck genom att använda en metod som kallas optisk absorptionsspektroskopi. Metoden bygger på mätning av kvantmekaniska egenskaper hos tryckgasmolekylerna. Genom att mäta linjebredd och intensitet i vibrations- och rotationsövergångar kan vi noggrant beräkna gastrycket och temperaturen. Metoden är okänslig för omgivande störningar och kan bli en stark standard för dynamisk tryckmätning. Förutom att verifiera stötvågsmodellerna kan denna nya standard användas i områden som inte täcks av stötrör.

Validera koncept och teoretisk modell

Målet är att validera konceptet med optisk absorptionsspektroskopi för dynamisk tryckmätning i syfte att etablera spårbara mätningar av dynamiskt tryck.

Resultaten kommer också användas för att validera den befintliga teoretiska modellen för stötröret som för närvarande används för att bedöma referenstrycket under dynamiska förhållanden. En mer tillförlitlig modell leder till att mätosäkerheterna minimeras och säkerställer en mycket exakt dynamisk tryckkalibrering.

Stor betydelse inom flera branscher

Projektet bidrar till bättre kalibrering av dynamiskt tryck vilket är av stor betydelse inom många områden, till exempel inom hälso- och sjukvård (blodtryck, dialys, diagnostik), processtyrning och energieffektivitet i fordon.