[發(fā)明專利]一種用于測量動態(tài)流量的方法以及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710667096.0
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107314794B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設計）人: 劉濤;李偉建
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01F1/34
• 分類號: G01F1/34
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司 11611
• 代理人: 金偉英;劉華聯(lián)

本發(fā)明公開了一種測量動態(tài)流量的方法以及裝置。方法包括：構造包含入口通路段、中間通路段以及出口通路段的直線流體通路；令待測流體通過所述直線流體通路，測量獲取所述待測流體在所述直線流體通路中從所述入口通路段到所述中間通路段的第一壓差以及從所述中間通路段到所述出口通路段的第二壓差；根據(jù)所述第一壓差以及所述第二壓差計算所述待測流體的流量。根據(jù)本發(fā)明的方法，可以對流體的動態(tài)流量進行測量；相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的方法不但測量精度高，而且過程簡單、硬件需求低，具有很高的實用價值以及推廣價值。

技術領域

本發(fā)明涉及電子技術領域，具體涉及一種用于測量動態(tài)流量的方法以及裝置。

背景技術

流量是流體領域中極為重要的參數(shù)之一。隨著電液控制技術的創(chuàng)新與發(fā)展，對電液伺服閥、比例閥的動靜態(tài)特性的測試要求也越來越高，其中動態(tài)流量的測試更是評估電液伺服閥、比例閥性能的重要方式。然而由于流體本身的復雜性，尤其是動態(tài)流動等復雜流動狀態(tài)下的粘性、慣性問題以及流量計本身一些運動部件的慣性影響，使得測量動態(tài)流量十分困難。

在現(xiàn)有技術中，提出了多種測量動態(tài)流量的裝置，其主要包括壓差式流量計、轉子流量計以及無載液壓缸。壓差式流量計響應快，但由于流體流態(tài)時刻變化，難以建立十分精準可靠的數(shù)學模型，因此測量精度一般不高。轉子流量計等產(chǎn)品主要用于測量的計量部分都為大慣性原件，結構的改進以及通過計算機進行補償?shù)姆椒ㄊ沟镁冗M一步提高，但沒有從根本上解決慣性影響的問題。應用于伺服閥測試的無載液壓缸，其動態(tài)特性好，精度高，對于動態(tài)流量測量方面具有較好的應用前景，但由于活塞的有效行程范圍有限，不能用于有偏置的動態(tài)流量測量，使用同樣受到限制。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種測量動態(tài)流量的方法，所述方法包括：

構造包含入口通路段、中間通路段以及出口通路段的直線流體通路，其中，所述入口通路段與所述出口通路段的口徑相同，所述入口通路段的口徑大于所述中間通路段，連接所述入口通路段與所述中間通路段、所述中間通路段與所述出口通路段的變徑段采用漸縮/漸擴結構；

令待測流體通過所述直線流體通路，測量獲取所述待測流體在所述直線流體通路中從所述入口通路段到所述中間通路段的第一壓差以及從所述中間通路段到所述出口通路段的第二壓差；

根據(jù)所述第一壓差以及所述第二壓差計算所述待測流體的流量。

在一實施例中，所述第一壓差為所述入口通路段上第一截面位置到所述中間通路段上第二截面位置的壓差，所述第二壓差為所述第二截面位置到所述出口通路段上第三截面位置的壓差，其中：

所述直線流體通路為兩端對稱結構；

所述第二截面位置位于所述中間通路段的中間；

所述第一截面位置到所述入口通路段結束位置、所述出口通路段起始位置到所述第三截面位置的距離相等，為所述中間通路段長度的一半。

在一實施例中，

基于公式

計算所述流量q，其中：

R₁為所述入口通路段的口徑的半徑；

σ為所述入口通路段與所述中間通路段的口徑的半徑比；

ρ為所述待測流體的介質特性參數(shù)；

分別為所述入口通路段到所述中間通路段、所述中間通路段到所述出口通路段的變徑處的局部阻力系數(shù)；

Δp_1-2、Δp_2-3分別為所述第一壓差以及所述第二壓差。

在一實施例中，