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《針對液壓系統(tǒng)壓力及流量非接觸測量方法的研究與進(jìn)展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、58液壓與氣動2005年第7期液壓系統(tǒng)壓力及流量非接觸測量方法的研究與進(jìn)展王玉,劉東升StudyandProgressonNoninvasiveMeasurementforFlowandPressureofHydraulicSystemWANGYu,LIUDongsheng(軍械工程學(xué)院導(dǎo)彈工程系,河北石家莊050003)摘要:對液壓系統(tǒng)的主要工作參數(shù)如溫度、壓力、流量等進(jìn)行非接觸測量有助于獲得多個臨時檢測部位的工作參數(shù),該文對液壓系統(tǒng)流量和壓力進(jìn)行非接觸測量的方法進(jìn)行了研究,討論了各種方法的技術(shù)特點和各自的局限性,為液壓
2、系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)非接觸測量方法的選擇提供了的參考。關(guān)鍵詞:液壓系統(tǒng);非接觸測量;壓力;流量;超聲波中圖分類號:TH137文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:10004858(2005)07005804引言接觸測量。液壓系統(tǒng)由于具備比功率大、運行平穩(wěn)和可無級11基于超聲波的測量方法調(diào)速等優(yōu)點,已成為自動化設(shè)備中的重要組成部分,同超聲波在流體中傳播時會載上流體流速的信息,時對液壓系統(tǒng)的可靠性要求也越來越高,常常需要對因此,通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速[1]、[2]液壓系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。由于測量管道內(nèi)部參數(shù)信息,進(jìn)而可換算成流量
3、。困難,有些設(shè)備的液壓系統(tǒng)在關(guān)鍵點設(shè)有測量壓力、流根據(jù)檢測的方式不同,超聲波流量測量可分為傳量的儀表或留有檢測口,但這類測量點數(shù)量是有限的,播速度差法(包括:直接時差法、時差法、相位差法、頻要靠有限的幾個點的參數(shù)來分析整個液壓系統(tǒng)的狀態(tài)差法)、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同是非常困難的。隨著新型傳感器的不斷涌現(xiàn)和采用不方法。其中時差法的工作原理是:利用圖1中安裝在同的測量原理,在不改變原系統(tǒng)工作狀態(tài)的前提下,可被測流體管壁外的由控制器控制交替作為發(fā)射器和接對液壓系統(tǒng)的主要工作參數(shù)如溫度、壓力、流量等進(jìn)行收器的壓電換能器TR1
4、、TR2組成聲波傳播通道,順、非接觸測量(也有文獻(xiàn)稱為非插入測量、管外測量),這逆流方向發(fā)射超聲波的傳播時間分別為t1、t2:有助于獲得多個臨時檢測部位的工作參數(shù),進(jìn)而對液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行全面分析和快速故障定位。1液壓系統(tǒng)流量的非接觸測量液壓系統(tǒng)內(nèi)流量的變化可以反映系統(tǒng)容積效率的變化,而容積效率的變化又反映了系統(tǒng)內(nèi)元件的磨損與泄漏情況。可以通過監(jiān)測重要元件流量變化狀況達(dá)到對系統(tǒng)及元件的容積效率及元件磨損狀況的監(jiān)視目1、2換能器TR1、TR23管壁的。傳統(tǒng)的測量方法是通過與被測流體直接接觸的檢圖1時差超聲波測流量原理圖D/s
5、in測元件來直接感知流量信號,基于此種測量方法的流t1=(1)C+vcos量計如葉輪式流量計等都是插入式安裝,一般只能實D/sin現(xiàn)定點測量,如果是為了檢測液壓系統(tǒng)狀態(tài)而臨時使t2=C-vcos(2)用,需要使系統(tǒng)停止工作并且對系統(tǒng)進(jìn)行拆裝,這必然會破壞系統(tǒng)的密封性,擾亂系統(tǒng)流場,因而這類傳統(tǒng)儀收稿日期:20050110表在使用上受到一定程度的限制,所以需要研究新的作者簡介:王玉(1979),男,河北定州人,助理工程師,碩傳感器或者新的測量方法來實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)流量的非士,主要從事非電量檢測方面的研究工作。2005年第7
6、期液壓與氣動59時差2Dvcott=t2-t1=222(3)C-vcos由于C>>v,所以2Dvcott=t2-t1=2(4)C即可求出流速圖2基于熱學(xué)原理的流量非接觸測量2tv=Ctan(5)2D最終得到流量。進(jìn)而求得流量此方法只是處在理論探索和實驗階段。由于流體2Q=D2v=tDCtan(6)的物理性質(zhì)(密度,比熱等)、管道的物理性質(zhì)及幾何尺48寸、傳感器的位置等因素度對測量結(jié)果都有一定的影但因時差t很小,故采用回嗚技術(shù)加大聲程,以增大響,所以在應(yīng)用于液壓系統(tǒng)流量的測量時,油液和液壓時差,當(dāng)TR2發(fā)射的超聲波脈
7、沖逆流經(jīng)流體被TR1接管道本身的特性、加熱環(huán)和溫度傳感器的安裝位置也收到時,立即使發(fā)射回路再次發(fā)射,形成回嗚循環(huán),同是必須考慮的因素,因此此種方法還有待于深入研究時在計數(shù)器內(nèi)計數(shù),當(dāng)計數(shù)到預(yù)置數(shù)N時,控制收發(fā)和突破。切換裝置轉(zhuǎn)換成TR1順流發(fā)射,TR2接收形成順流回2液壓系統(tǒng)壓力的非接觸測量嗚循環(huán),亦重復(fù)N次,這樣得到的2個時差比原來的[3]液壓系統(tǒng)壓力測量儀表經(jīng)歷了機械式、數(shù)字式和時差增大了N倍,從而提高了測量精度。其他如多智能化3個發(fā)展階段,其共同特征是感壓元件必須和普勒法、波束偏移法等大都與此原理類似。[5]液體介質(zhì)相接觸,以便
8、直接反映壓力。當(dāng)這些傳統(tǒng)與傳統(tǒng)的測流方法相比超聲波測流量法有以下優(yōu)的接觸式壓力測試儀表用于液壓系統(tǒng)的定量監(jiān)測與故點:不破壞流場,沒有壓力損失,不影響管道的正常工障診斷時,就需要由檢測口插入壓力油管才能實施檢
