今天给大家带来的分享是关于气动-减压阀和过滤减压阀流量特性测试的内容。

1、试验安装

正向流量或溢流流量测试的测试回路，见图 1，测试回路包括：

——上游压力（管路）恒定情况下的测试回路，如 ISO 6358-1 描述的元件及上游和下游的测压管和转接头（用于正向流量的测试）；

——上游压力（排大气）变化情况下的测试回路，如 ISO 6358-1 描述的回路（用于溢流流量的测试）。

标引序号说明：

1——截止阀；2——气动减压阀；3、9——测压管；4——温度计 T₁；5、10——压力表或传感器；

6、8——转接头；7——被测元件；11、16——电磁阀；12、15、18——流量计；13——流量控制阀（用于正向流量）；

14——气动减压阀（用于溢流流量）；17——温度计 T₂（用于溢流流量）。

注：只有测试不带排气减压阀正向流量时才可选择 18 位置安装流量计。

图 1 流量-压力特性测试回路

2、一般要求

2.1 被测元件 7 安装在测试回路中，进口连接转接头和测压管。出口连接转接头和测压管，以便测量调节压力 p₂。在溢流的测试回路中，压缩空气通过溢流口排向大气。

2.2 测压管 3 和 9，转接头 6 和 8 应符合 ISO 6358-1 的规定。

2.3 元件 1、2、3、4、5 和 6 是正向流量测试回路的上游部分，也用于溢流流量测试。被测元件的进口压力由气源提供。

2.4 元件 8、9、10、11、12 和 13 是正向流量测试回路的下游部分。

2.5 元件 8、9、10、14、15、16 和 17 是溢流流量测试回路的上游部分。

2.6 正向流量测试时，气动减压阀 2 和电磁阀 11 的声速流导至少是被测元件正向声速流导的 2 倍；溢流流量测试时，气动减压阀 14 和电磁阀 16 的声速流导至少是被测元件溢流声速流导的 2 倍。

3、测试程序

3.1 测试准备

3.1.1 按图 1 测试回路安装被测元件，关闭截止阀 1、电磁阀 11、16 和流量控制阀 13。

3.1.2 开启截止阀 1，调节气动减压阀 2，按要求设定被测元件进口压力 p₁。在按 3.2、3.3 和 3.4 要求进行每次稳态测量时，进口压力应保持在要求的范围内（通过气动减压阀 2 的恒定调节）。

3.1.3 增大被测元件的出口压力 p₂，达到最大调节压力的 25%。

3.1.4 先按 3.2 进行正向流量-压力测试，再按 3.3 进行溢流流量-压力测试。

3.2 正向流量-压力测试

3.2.1 开启电磁阀 11，然后缓慢开启流量控制阀 13，让被测元件通过比较低的流量。

3.2.2 流量稳定后，用流量计 12 测量流量，用压力表或传感器 10 测量出口压力 p₂，用温度计 4 测量进口温度 T₁。

3.2.3 递增流量继续测试，记录流量稳定后的测试条件和对应的数据，直至测试回路的最大流量。然后通过递减正向流量，直至为零（流量控制阀 13 关闭），测量得一组附加数据（流量、压力、温度）。在改变正向流量（递增与递减）过程中应保持进口压力 p₁ 稳定并符合规定。

3.3 溢流流量-压力测试

3.3.1 设定气动减压阀 14 与被测元件的出口压力值相同，处在 3.2.3 描述的最后没有流量的状态。

关闭电磁阀 11，开启电磁阀 16，气动减压阀 14 的出口压力作用在被测元件的出口，压缩空气开始通过被测元件的溢流口流出（此时也可以无流出）。

3.3.2 调节气动减压阀 14 缓慢增加被测元件的出口压力，当溢流流量稳定时，用流量计 15 测量溢流流量，用压力表或传感器 10 测量出口压力 p₂，用温度计 17 测量出口温度 T₂。

3.3.3 递增溢流流量继续测试（用气动减压阀 14 增加被测元件的出口压力），记录溢流流量稳定后的测试条件和对应的数据，直至被测元件出口压力符合规定的进口压力。然后逐步减小溢流流量，直至流量接近为零。在溢流流量变化（递增和递减）过程中，应保持进口压力 p₁ 稳定并符合规定。

3.3.4 在进行下一步测量前关闭电磁阀 16。

3.4 测试其他调节压力值的程序

重复 3.2 和 3.3 测试正向流量和溢流流量的程序，将调节压力值分别设定为最大调节压力的 40%、63% 和 80%，设定压力时，应保证气动减压阀流量为零，并逐渐增大压力值，直到达到设定的调节压力值。如果需降低减压阀的调节压力值，则需先将出口压力降低至设定值以下，然后逐步增大压力至设定值。

4、计算

4.1 流量-压力特性曲线

4.1.1 调节压力 p₂ 设定为满量程的 25%。对于每一个正向流量值，按 3.2 的程序分别按递增和递减正向流量测试对应的调节压力，然后计算两个相应调节压力的平均值，绘制出调节压力平均值和对应正向流量的函数曲线，如图 2 第一象限所示。

4.1.2调节压力 p₂ 设定为满量程的 25%。对于每一个溢流流量值，按 3.3 的程序分别按递增和递减溢流流量测试对应的调节压力，然后计算两个相应调节压力的平均值，绘制出调节压力平均值和对应溢流流量的函数曲线，如图 2 第二象限所示。

4.1.3 重复上述步骤，计算和绘制调节压力 p₂ 设定为满量程的 40%、63%、80% 时的特性曲线。

4.2 流量-压力滞环

对每一个正向流量值或溢流流量值，根据 3.2 和 3.3 描述的程序，分别以按递增和递减正向流量值或溢流流量测试调节压力值 p₂，然后计算两个相应调节压力的差值。

确定最大差值 Δp_2h，max，并利用式（1）计算滞环特性值，以调节压力满量程的百分比表示。

…………………………（1）

4.3 最大正向声速流导

4.3.1 在图 2 中用作图法延长在 4.1 中所得到正向流量-压力特性曲线外伸线与横坐标轴（调节压力相对值为零）相交，此交点确定为最大正向流量 q_vf，max。

4.3.2 依据 ISO 6358-1 将此流量值除以进口压力计算最大正向声速流导值 C_f，max，见式（2）。

…………………………（2）

注：依据 ISO 6358-1，考虑到试验上游温度 T₁ 对参考温度 T₀ 的偏移，此平方根是必要的。

标引序号说明：

X₁——流量，dm³/min（ANR）；X₂——溢流流量，dm³/min（ANR）；Y——调节压力，p₂，kPa；

1——进口压力，p₁，kPa；2——第一象限；3——第二象限；4——渐近线；

S₁，S₂ 等——设定的调节压力。

图 2 流量-压力特性曲线

4.4 最大溢流声速流导

4.4.1 在按 4.1.2 规定测得的溢流流量-压力特性曲线的渐近曲线上选 5 点，如图 2 所示。每一点对应的溢流流量值 q_vr 和调节压力值 p_2r。

4.4.2 依据 ISO6358-1（在本例中为上游压力），把此流量值除以调节压力，对于这些点逐一计算相应的溢流声速流导 C_r，见式（3）。

…………………………（3）

注：依据 ISO 6358-1，考虑到试验上游温度 T₂ 对参考温度 T₀ 的偏移，此平方根是必要的。

4.4.3 这 5 个点的平均值定为最大溢流声速流导。