液压传动-测量技术:密闭回路中平均稳态压力的测量通用程序

2023-09-01 0 编辑:亿威仕 | 市场部

液压传动-测量技术:密闭回路中平均稳态压力的测量通用程序:

1、测量仪器的安装方向应与校准时一致。对振动敏感仪器的安装方式应尽量减少机械振动。

2、按照要求设置测压点。

3、测量仪器具备排气功能,则通过该仪器把仪表和回路中的空气排出,否则通过拧松离测量点最近的管接头进行排气。尽量选择回路的最高点进行排气。

警告:回路加载有压力时,排气操作应小心谨慎。

4、对温度敏感的测量仪器,其安装方式宜使温度效应对测量无显著影响。在测量过程中,如果环境温度与测量仪器校准时的温差在 5℃ 以内,可忽略温度效应。

如果温度效应不能忽略,根据温度的影响修正每个压力读数。在不需要进行读数修正或仪器受到的瞬时温度影响不可控的情况下,在计算合成标准不确定度时,将温度效应引入的测量不确定度分量按其最大值来考虑。

用于消除或减小温度效应的方法包括:

a)测量仪器在与实际工况相符合的环境温度下进行校准;

b)在接口和测量仪器之间使用足够长的管路,与升温的流体实现热隔离;

c)对于应变式压力传感器,在与其实际工况相符的环境温度下,重置零点和输出量程。

警告:应保证压力为零的条件下,重置传感器的零点。

本方法应通过在标准环境温度和与其实际工况相符的环境温度下对传感器校准进行验证。本方法仅适用于带有四臂电桥和温度补偿的压力传感器。

5、如果若使用了脉动阻尼器,用户应确认脉动阻尼器没有引入误差。根据测量系统的不同,可选用机械式或电气式的脉动阻尼器。

6、推荐使用烧结式或锐边孔式脉动阻尼器,也可使用毛细管或蓄能器作为脉动阻尼器。脉动阻尼器尽量靠近测压点,利用管路和测量仪表的液容形成阻尼。由于增加了脉动阻尼器,可加长连接管路。

7、如果使用可调节的脉动阻尼器,则在测试系统运行时进行调整。关闭脉动阻尼器,使读数停止波动,然后慢慢打开脉动阻尼器,直到读数再次开始波动,但不应波动过度,记录相应的读数。

警告:一些脉动阻尼器由于液阻不对称而引起测量误差。如果脉动阻尼器位于测量仪表处,则这种影响就更明显。

8、压力测量误差可能由测压点和脉动阻尼器(如已安装)之间或脉动源和反射负载连接管路中的驻波增益引起。如有可能,将测压点设置在波节上。在这种情况下,连接脉动源和测压点之间管路的长度不宜是基本脉动频率的压力波的四分之一波长的奇数倍。

流体中压力波的波长可由公式(1)得出:

式(1)

式中:

λ——波长,单位为米(m);

f fp——泵送频率,单位为赫兹(Hz);

C——压力波在流体中的传播速度,单位为米每秒(m/s)。

C 由公式(2)得出:

式(2)

式中:

Be——流体的有效体积弹性模量,单位为牛顿每平方米(N/m²)。

流体的有效体积弹性模量可能受到流体夹带的少量空气和(或)机械系统顺应性(例如软管或塑料管)的显著影响。例如,按体积计算,流体中夹带 1% 的空气会使有效体积弹性模量降低到不夹带任何空气时的 5%。在关键应用中,除了直接测量外,很难确定流体的有效体积弹性模量。此外,还宜进行机械系统顺应性分析。当传输管路是钢制管件和管路时,通常可以忽略传输管路的弹性模量,但对于柔性软管应考虑其弹性模量。软管和流体的有效体积弹性模量在(200×106)N/m²~(400×106)N/m² 范围内。

9、电子滤波技术可用于平滑或均匀由压力脉动引起的电传感器信号,可代替机械阻尼。根据测量的脉动频率范围,选择可输出平均稳态压力读数的滤波器。

商用电子信号调制/处理仪器可能无法产生与平均压力成比例的输出信号。无源和有源模拟滤波器以及数字滤波技术可能会带来数据采集误差。

评估电子测量仪器频率引入的不确定度分量,应通过与非频率相关基准进行比较。不确定度评价应动态地进行,包括压力脉动的频率范围。如果信号调节频率效应影响显著,在第7章计算合成标准不确定度时,应将其引入的不确定度分量按其最大值考虑。

10、如果在试验回路中使用了快换装置,应证明该装置不引入新的不确定度。

警告:已知一些快换装置会产生与脉动阻尼器引起的类似的测量误差。