[發明專利]用于低壓測量的電子掃描閥參考壓力控制系統及應用方法

有效

• 申請號: 202011343536.5
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112461489B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 周潤;唐亮;李平;易凡;秦建華;杜寧;朱文杰;唐小力
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01M9/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 賈曉燕

本發明公開了一種用于低壓測量的電子掃描閥參考壓力控制系統及應用方法，包括掃描閥參考端、試驗段駐室、數字壓力控制器；其中，所述掃描閥參考端通過第一氣路，以及設置在其上的第一電磁閥與試驗段駐室、數字壓力控制器連通；所述第一氣路上分別設置有與第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器以及相配合的第二電磁閥、第三電磁閥；各電磁閥、各壓力傳感口感通過相配合的線路與控制器連通，且壓力傳感器的量程具有差異性。本發明提供了一種低壓測量的電子掃描閥參考壓力控制的系統及應用方法，通過電磁閥切換電子掃描閥的參考端壓力源，在風洞流場調節過程中，將駐室靜壓作為掃描閥參考端壓力源，有效避免超量程風險，確保了設備安全。

技術領域

本發明涉及風洞試驗領域。更具體地說，本發明涉及一種用低壓測量風洞中的電子掃描閥參考壓力控制系統及應用方法。

背景技術

電子掃描閥具有快速、高精度及測量點數多的優點，被廣泛應用于風洞、發動機等大規模壓力測量領域。由于電子掃描閥是相對壓力測量設備，即測量的是運行端相對于參考端的壓差，按照電子掃描閥使用規范，當壓差超過掃描閥模塊量程的1倍時，可能會對掃描閥模塊內的壓力應變計產生難以恢復的變形，造成測量失真；當壓差超過量程2倍時，掃描閥模塊內的壓力傳感器可能會損壞。

在進行風洞測壓試驗時，通常選擇大氣壓作為參考端的壓力源，采用將掃描閥測值與大氣壓值相加得到測點壓力值。然而，在風洞降速壓運行時，駐室靜壓、模型表面靜壓將會降低到千帕(kPa)量級(該量級在風洞測量中認定為低壓)，為了避免大秤稱小量現象，應選用與待測壓力值相匹配的掃描閥模塊(量程為2psi或更低)進行測量，如果仍選用大氣壓(約為95kPa)作為參考端壓力源，則運行端與參考端的壓差將達量程的7倍，極易造成設備損壞。

如果選用駐室靜壓作為參考端壓力源，需增加壓力傳感器測量駐室靜壓值，再將測值代入數據處理程序，得到待測點壓力值。這種方式雖能確保壓差不超過掃描閥量程，但難以保證電子掃描閥與傳感器測值的時間同步性，而駐室靜壓值又將隨著風洞運行總壓、模型狀態、洞體結構參數的變化而波動，進而直接影響測量結果精準度；另一方面，因模型表面靜壓測點壓力值與駐室靜壓值在量值上相差不大，即模型表面靜壓測值集中在掃描閥的零點附近，而測量誤差又與掃描閥模塊的滿量程有關，給模型表面靜壓測值引入了較大相對誤差。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種用于低壓測量的電子掃描閥參考壓力控制系統及應用方法，包括掃描閥參考端、試驗段駐室、數字壓力控制器；

其中，所述掃描閥參考端通過第一氣路，以及設置在其上的第一電磁閥與試驗段駐室、數字壓力控制器連通；

所述第一氣路上分別設置有與第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器相配合的第二氣路、第三氣路、第四氣路；

所述第三氣路、第四氣路上分別設置有與第二壓力傳感器、第三壓力傳感器相配合的第二電磁閥、第三電磁閥；

各電磁閥、各壓力傳感口感通過相配合的線路與控制器連通，且壓力傳感器的量程具有差異性。

一種應用低壓測量中對電子掃描閥參考壓力控制系統的方法，包括：

步驟一、通過切換第一電磁閥將風洞試驗段駐室與電子掃描閥參考端進行連接，將駐室靜壓作為掃描閥參考端壓力源，以避免超量程；

步驟二、通過第一電磁閥將電子掃描閥參考端的氣路連接至數字壓力控制器輸出端；

步驟三、在電子掃描閥參考端與數字壓力控制器的氣路上切換第二電磁閥、第三電磁閥的工作狀態，以選擇不同量程的壓力傳感器對電子掃描閥的參考壓力值進行測量，進而對數字壓力控制器輸出進行調整。