[Solved] Urządzenie do skalowania manometrów elektronicznych, przetworników ciśnienia

Załóżmy że do zbiornika powietrza podłączono nieznany przetwornik ciśnienia. Powstała potrzeba użycia tego urządzenia jednak nie znamy jego właściwości.
Do tego celu zostanie stworzony generator ciśnienia składający się z siłownika pneumatycznego/hydraulicznego L=300mm d=32mm.
i
Siłownika elektrycznego przemysłowego 24V samohamownego o L=400. 6 mm/s ; 4000N
lub L=300 20 mm/s ; 1500N

Siłowniki zostaną ułożone na przeciwko siebie a następnie sprzężone współosiowo, tak aby siłownik elektryczny podczas wysuwu kompresował siłownik pneumatyczny/hydrauliczny.
Czy ta konstrukcja ma sens? Czy jest tańsze rozwiązanie? Inne pomysły na generator ciśnienia?


Część druga:
Do wyjścia siłownika zostanie podłączony manometr analogowy(do 2.5Atm), manometr elektroniczny(0->10V 2.5Atm) i urządzenie badane
Manometr elektroniczny zostanie sprzężony z sterownikiem który będzie sterował mostkiem H do siłownika elektrycznego.
Sterownik arduino nano z ekranem oled(Podgląd na pomiar z nastawą) i dwoma przyciskami (+ i -) do regulacji ciśnienia. Krańcówki zabezpieczające przed przejechaniem zamontowane na drodze tłoka. Sygnał z przetwornika ciśnienia przepuszczony przez wzmacniacz 0.5 aby otrzymać funkcję 0->5V.

Układ bada ciśnieniomierze do 2Atm.

Obliczenia:
Siłownik pneumatyczny:
F=1500N
d=32mm
pi=3.14
h=300mm
Pojemność siłownika=pi*d^2/4*h = 3.14*(32^2)/4 * 300 = 804 * 300 = 241274 mm^3 = 241,2 ml --> szklanka wody.
Muszę wiedzieć czy jestem w stanie wcisnąć ten siłownik.
Z prawa Boyle Marriotta zakładając że mamy stałą temperaturę. Zakładam że w siłowniku panuje przed kompresją 1Atm = 101 325Pa
(p1*V1)/T = (p2*V2)/T
p1=100000Pa --> Przybliżenie
p2=?
V1=0.000241 m^3
V2=0.000100 m^3 --> Przyjąłem że wciskam siłownik do 3/4
p2=p1*V1/V2 = 10^5*0.000241/0.000100 = 241000Pa --> 2.41Atm.
Coś nie tak?... gaz zbyt doskonały?

Czy jestem w stanie wcisnąć tak bardzo?
p2 = 241000Pa
Pa = N/m2
W tym przypadku d =32mm
Pole siłownika = 804mm^2 --> 0.000804 m^2
Pa*m^2=N
N= 241000*0.000804=193.764
Czyli muszę pchać z siłą 20kg aby wytworzyć ciśnienie 2.41 Atm.


Czy układ ma prawo działać?
Nie wzięto pod uwagę pojemności przyłączy i kabli do których jest podpięty manometr i peryferia.

Część trzecia:
Do urządzenia mierzonego jest podpięty voltomierz i amperomierz. Charakterystyka pomiarowa może być realizowana automatycznie przez sterownik lub ręcznie (okiem) przez operatora.


Proszę o opinie i szukanie błędów w moim myśleniu.

Jak ktoś potwierdzi moje rozmyślenia to dorzucę założenia programu i być może program :P

Dodano po 1 [godziny] 51 [minuty]:

Ok. Drugim pomysłem jest zastosowanie sprężarki od lodóweczki ale z powietrzem zamiast środka
Na jedno wyjdzie, ale może taniej.

Skąd pomysł/potrzeba budowy tego typu urządzenia?
Trochę zawodowo zajmuję się kalibracją przetworników ciśnienia więc wiem jak się to odbywa. Jakaś dziwna ta koncepcja z tym siłownikiem...jakieś obliczenia...nie bardzo wiem czemu to ma służyć, w czym ma to mieć przewagę nad stosowanymi powszechnie kalibratorami ciśnienia?

Właśnie do kalibracji tego typu urządzeń. Mam za zadanie zbudowania urządzenia stacjonarnego do testowania rozwalonych ciśnieniomierzy elektronicznych. Zwykle jest tak że ciśnieniomierz elektroniczny rozbiegał się z pomiarem tym analogowym więc będę musiał robić nową charakterystykę dla tych elektronicznych.

Ale chciałbym aby teraz odbywało się to trochę automatyczniej. Sprawdzam liniowość tej charakterystyki, prostuję i ładuję do sterownika.

Super, popatrzyłem sobie na pompkę testową, właśnie coś takiego chcę zbudować . Tylko do 2.5Atm

Ogólnie zazwyczaj dla niższych ciśnień jako medium, jeżeli nie ma jakichś przeciwwskazań, stosuje się powietrze. Ułatwia to całą sprawę czyniąc ją bardziej czystą...babranie się z olejami nie jest zbyt przyjemne.
Potrzeba więc posiadać jakąś pompkę i jakiś wzorcowy przetwornik. Do tego jeszcze pewnie jakiś filtr by powietrze w układzie było w miarę czyste, jakiś zawór, może jakiś osuszacz gdy mamy kompresor z jakąś zawartością tego co niepożądane.
Pozostała część prac już jest raczej prosta. Trzeba pamiętać tylko by "wzorcowy" przetwornik/manometr miał odpowiednio wyższą klasę od tego który będzie obiektem naszych działań i by go od czasu do czasu również poddawać kalibracji/sprawdzeniu(czasem w instytucji zewnętrznej). Reszta opiera się na logicznym myśleniu i matematyce. Oczywiście pytanie o to czy całą operację potrzeba zakończyć jakimś formalnym dokumentem...jeśli tak to sprawa nieco się komplikuje i takie "domowe konstrukcje" lepiej zastąpić dobrym certyfikowanym sprzętem a całość zlecić odpowiedniej instytucji z uprawnieniami.

Dzięki za odpowiedź. Podsunąłeś mi dużo tańsze i lepsze rozwiązanie. Do sprężarki podepnę osuszacz i odolejacz. Do czwórnika podepnę manometr analogowy, elektroniczny drogi, odpowiedni na zakres pomiarowy. Następnie trójnik z zaworem spustowym i gwintem do tych elementów mierzonych.

Urządzenie małe i wystarczające do moich celów.