[发明专利]一种可变参考压力的高精度压力测量系统

说明书

本发明公开了一种可变参考压力的高精度压力测量系统，主要用于风洞实验测量，属于气体压力测量技术领域。本发明通过参考压力腔提供一个接近被测压力P的参考压力P_ref，参考压力P_ref使用高精度的稳态压力计测量，而P与P_ref的差值dP使用小量程的动态差压传感器测量。相当于将被测压力分解为一个稳定的参考压力和一个绝对值较小的动态压力，分别使用合适的传感器测量后再重新合成。可以满足动态压力测量对响应频率的需求，同时具有较高的测量精度，解决了高频动态压力传感器测量精度偏低的问题；还可以通过调整参考压力适应较宽广的量程范围，从而减少传感器的数量需求。

技术领域

本发明涉及一种气体压力测量系统，尤其涉及一种采用差压测量原理且参考压力可调节的压力测量系统，主要用于风洞实验测量，属于气体压力测量技术领域。

背景技术

压力是风洞实验测量中最重要的测量量之一，通常使用扫描阀或压力传感器(绝压或者表压)进行测量，但是高精度的扫描阀与传感器通常响应速度慢，不适于测量动态变化的压力参数，当风洞工况进行大范围变化时，可能还需要更换传感器以适应参数的变化，这给实验带来了额外的成本和工作量。

本发明人注意到，相当一部分风洞实验的压力测试具备如下特征，大量被测压力点的压力值相当接近，比如叶轮机械实验的同一个测量截面安排的总压和静压测点，或同一个边界层探针上的多个测点，其压力值差别通常很小。根据上述特点，本发明提出一种使用差压传感器测量，并可随着被测压力大小调节参考压力的测量系统。

发明内容

针对现有技术的缺点和不足，本发明的目的是针对风洞测量的特点，提供一种高精度的、能支持动态压力测量、且能适应较大量程范围的压力测量系统。

本发明为解决其技术问题所采用的技术解决方案是：

一种可变参考压力的高精度压力测量系统，包括若干个差压传感器、流场引气管、参考压力引气管、参考压力腔、压力调节泵、调节泵截止阀、调节泵排气管、压力腔排气阀、压力腔排气管、压力表、数据采集设备和控制设备，其特征在于，

各所述差压传感器均包括一测量引气孔和一参考压力引气孔，每一所述测量引气孔均与一所述流场引气管连通，每一所述参考压力引气孔均与一所述参考压力引气管连通；

每一所述流场引气管的引气端均与被测流场连通，并位于所述被测流场的不同被测位置处，

每一所述参考压力引气管的末端均与所述参考压力腔连通，

所述参考压力腔为一密闭腔室，其通过一设置有所述调节泵截止阀的管路与所述压力调节泵连通，所述压力调节泵通过所述调节泵排气管与大气连通，所述参考压力腔还通过所述压力腔排气管与大气连通，所述压力腔排气阀设置在所述压力腔排气管上，

所述压力表与所述参考压力腔连通，用以测量所述参考压力腔内的气压，

所述数据采集设备与各所述差压传感器通信连接，用以采集各所述差压传感器测得的压力信息，

所述控制设备与所述压力调节泵、调节泵截止阀、压力腔排气阀、压力表、数据采集设备通信连接，用以即时获取各所述差压传感器的压力测量值以及所述参考压力腔内的压力值，并通过控制所述调节泵截止阀、压力调节泵、压力腔排气阀的启闭改变所述参考压力腔内的压力。

优选地，所述差压传感器的数量和参数可根据实际需求调整，差压传感器的两个引气孔，分别连接流场引气管和参考压力引气管，差压传感器测得的压力为上述两个引气管引入压力的差。

优选地，所述流场引气管连接风洞内的被测位置与差压传感器的测量引气孔，其连接风洞侧的末端结构可根据实际测试需要设计并更换。