[發明專利]一種管路流阻測量裝置及其測量方法

在審

• 申請號: 201611093687.3
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108132135A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 劉加成;李濤;王曉東;王智剛;于炳軍;張玉卓
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發明涉及一種管路流阻測量裝置及其測量方法，裝置包括儲罐、泵、標準流阻器A、標準流阻器B、標準流阻器C、標準流阻器D、電磁閥、堵頭、壓力傳感器、溫度傳感器、數據采集卡、計算機；一種管路流阻測量方法，儲液罐內液體，流體通過泵吸后，并行流過已知流阻的管路A和管路B串接組成的管路，以及待測流阻管路X和已知流阻管路C、已知流阻管路D串接組成的管路；本發明結構簡單、穩定、精準。本發明可以測量任何復雜結構的管路流阻，本發明相對一般的測量方法，既不控制壓力也不控制流量，減少了系統復雜度和成本。

技術領域

本發明涉及到測量領域中流阻測量方法，準確的說是一種管路流阻測量裝置與方法。

背景技術

在液體或氣體的輸送管路中，管路流阻的大小影響著整個管路系統的傳輸流量和傳輸流量控制。比如在航空航天領域，一套液路或氣路傳輸系統必須精確的計算出每一段管路的實際流阻，以便配合其流量控制系統實現流體傳輸精確控制。同理在石油、化工、醫藥等領域管路流阻測量也是非常重要的。

一般的管路流阻特性的測量方法一般有以下三種，一種為給管路系統固定流量，然后直接測管路系統兩端壓力差，最后得出流阻。另一種是給管路系統固定擠推壓力，測流量變化；這兩種種方法的缺點是需要額外的壓力或流量控制，而且只能測量整體流阻，對于較復雜管路系統來說，只能先設計組裝完成再測量流阻，如果流阻特性不滿足需求，改動也無從下手。另一種方法是直接測量管路物理特征，如管路的長度內徑等物理特征，通過計算來計算出管路的流阻。但是，在非規則形狀的管路，其測量會變得相當復雜，甚至無法測量，進而無法計算。

還有一種需求是測量閥門、過濾器等可變化的流阻，比如過濾器，當過濾器長時間使用后由于堵塞等原因，流阻增大，如果用第一種方法測量，假設管路系統中有多個過濾器，到底是哪一個過濾器堵塞了，測量起來就會非常復雜、繁瑣。如果用第二種方法測量，根本無法測量其物理特征，進而無法測量。

針對以上管路流阻測量的不足，設計一種既不用控制壓力也不用控制流量還能夠測量任何結構管路流阻的方法或裝置是非常必要的。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提供了一種新的流阻測量方法和裝置，利用并聯管路“平衡狀態”，得出測量零點，根據管路“非平衡狀態”推導出壓力差與流阻的關系，進而實現流阻測量。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種管路流阻測量裝置，包括儲液罐、泵、流阻器支路、傳感器和計算機；

儲液罐的輸出管路經依次設置的泵、流阻器支路后連接至儲液罐返回口；儲罐內設有溫度傳感器；流阻器支路為若干條且并聯；支路上設有壓力傳感器；

所述溫度傳感器和壓力傳感器與計算機連接。

所述流阻器支路為兩條。

所述流阻器支路包括順序連接的兩段管路；兩段管路之間設有壓力傳感器。

所述流阻器支路內末端設有堵頭，用于接入待測管路；與電磁閥并聯。

所述儲液罐與流阻器支路之間的管路上設有壓力傳感器。

一種管路流阻測量方法，包括以下步驟：

將待測管路X接入某一流阻支路內末端并封閉，開啟并聯的電磁閥；

儲液罐內液體通過泵吸后，并行流過流阻支路；流體在流阻支路的末端匯合后流入儲液罐；

管路平衡時，關閉電磁閥并接通待測管路X；

在第一流阻支路中串聯的管路A、管路B連接處測得壓力P₁；在第二流阻支路中串聯的管路D、管路C連接處測得壓力P₂；

根據P₁、P₂獲得待測管路X的流阻。