基于基准流量的气体泄漏测量方法.pdfVIP

第五届全国流体传动与控制学术会议暨 2008 年中国航空学会液压与气动学术会议 ; 基于基准流量的气体泄漏测量方法 1 2 3 黄 亮 孙浩 蔡茂林 ( 1．北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京 100083 ； 2 ．北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京 100083 ； 3 ．北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京 100083 ） 摘要：本文阐述了一种基于基准流量的并联接入式离线气体泄漏测量方法。与传统的测量方法相比，本方法使用 简单，只需将测量装置并联接入到被测管路。为消除无法测量的设备气动回路容积的影响，我们设计了多段基准 流量跟泄漏流量匹配，基准流量发生时，管路中气体压力发生变化，根据这种变化，可以得到管路的泄漏量。试 验结果表明，这种方法响应快，测量精度达到±5%F.S.。 关键词：气体泄漏 并联接入 多段基准流量 中图分类号：TP271 应用于生产自动化的各个领域。在中国，气动系统 公式 中的耗能设备—工业空气压缩机每年的耗电量在 1000 –1200 亿度，其中由于设备和管路气体泄漏造 G：质量流量 [kg/s] 成的电力损失高达 60 亿度[1-2] 。因此，开发实用的 K ：等熵指数 检测设备对减少泄漏具有非常重要的意义。目前已 M ：气体质量 [kg] 有的流量计有容积式流量计、叶轮式流量计、差压 P ：设备管路中的气体压力 [Pa] 式流量计、变面积式流量计、动量式流量计、冲量 Pa ：大气压力 [Pa] 式流量计、电磁式流量计、超声波式流量计、流体 P ：泄漏发生时的参考压力 [Pa] 振荡式流量计、质量流量计等，这些流量计需要串 f Q: 体积流量 [L/min(ANR)] 联接入到被测管路，安装拆卸工程大，在工业现场 R ：理想气体常数 [N ·m/(kg ·K)] 难以被采用。使用本文阐述的测量方法，测量装置 2 Se ：有效截面积 [m ] 只需并联接入到被测管路，拆装方便，实验结果表 t : 时间 [S] 明，这种测量方法的测量精度±2.5%FS ，能广泛应 3 V：体积 [m ] 用于气动工业现场。 q： 气体温度 [K] q : 大气温度 [K] 1 测量原理 a 3 r ： 气体密度 [kg/m ] 下标： 测量回路由基准流量产生回路、压力及压力微 l： 泄漏，无基准流量 分值测量回