[其他]测定气动元件流量特性的方法

说明书

本发明涉及测定气动元件流量特性的方法。

随着气动技术的发展，人们希望有一种测定气动元件流量特性的方法，它能完整地得到流量特性，即在任何压差下通过某元件的流量都可求。国际标准草案ISO/DIS    6358（资料1）提出：“假定质量流量与压力比之间的关系可用四分之一椭园与曲线的水平部份平滑连接来近似表示。”这就为完整地表达气动元件流量特性提供一个基础，然而该标准草案存在两个主要缺点（资料2）：一是测试时耗气量太大，对大口径阀来说尤为严重。二是在很大压力和流量的量程范围内都要求达到较高的测量精度，使成本过高。所以该标准草案自1979年提出至今仍未被成员国接受，未成为正式标准，计划1988年10月再次讨论。

本发明的目的是提出一种测定流道不变的各种通径的气动元件流量特性的方法。它能完整地测定气动元件的流量特性，并且大幅度地减少耗气量和降低检测装置的成本。

本发明是采用元件串联的定容积音速排气来实现的。

其原理可以从图1看到：

设元件1和元件2在临界状态下的有效面积和准临界压力比（注，资料4）分别为S₁、b₁和S₂、b₂，若将两元件串联，连接管的有效截面积远大于S₁或S₂，并确保此串联气路仍处于临界状态，临界截面仍处于元件2内，如串联气路在临界状态下的合成有效面积和准临界压力比分别为S和b，则在临界状态下通过串联气路的质量流量（资料5）：

q*m12=0.04042 P1 T1S]]>(1)

式中：T₁为元件1的上游总温（绝对温度）。P₁为元件1的上游压力（绝对压力）。

同理，在临界状态下通过元件2的质量流量：

q*m2=0.04042 P2 T2S2]]>(2)

式中：T₂为元件2的上游总温（绝对温度）。P₂为元件2的上游压力（绝对压力）。

通过元件1的质量流量，根据ISO/DIS 6358提出的，当上游压力P₁和上游总温T₁保持稳定的条件下，元件在亚音速流动状态的流量特性是一条四分之一椭园曲线的假设，则可写出通过元件1的质量流量：