[发明专利]一种管路流阻测量装置及其测量方法

说明书

本发明涉及一种管路流阻测量装置及其测量方法，装置包括储罐、泵、标准流阻器A、标准流阻器B、标准流阻器C、标准流阻器D、电磁阀、堵头、压力传感器、温度传感器、数据采集卡、计算机；一种管路流阻测量方法，储液罐内液体，流体通过泵吸后，并行流过已知流阻的管路A和管路B串接组成的管路，以及待测流阻管路X和已知流阻管路C、已知流阻管路D串接组成的管路；本发明结构简单、稳定、精准。本发明可以测量任何复杂结构的管路流阻，本发明相对一般的测量方法，既不控制压力也不控制流量，减少了系统复杂度和成本。

技术领域

本发明涉及到测量领域中流阻测量方法，准确的说是一种管路流阻测量装置与方法。

背景技术

在液体或气体的输送管路中，管路流阻的大小影响着整个管路系统的传输流量和传输流量控制。比如在航空航天领域，一套液路或气路传输系统必须精确的计算出每一段管路的实际流阻，以便配合其流量控制系统实现流体传输精确控制。同理在石油、化工、医药等领域管路流阻测量也是非常重要的。

一般的管路流阻特性的测量方法一般有以下三种，一种为给管路系统固定流量，然后直接测管路系统两端压力差，最后得出流阻。另一种是给管路系统固定挤推压力，测流量变化；这两种种方法的缺点是需要额外的压力或流量控制，而且只能测量整体流阻，对于较复杂管路系统来说，只能先设计组装完成再测量流阻，如果流阻特性不满足需求，改动也无从下手。另一种方法是直接测量管路物理特征，如管路的长度内径等物理特征，通过计算来计算出管路的流阻。但是，在非规则形状的管路，其测量会变得相当复杂，甚至无法测量，进而无法计算。

还有一种需求是测量阀门、过滤器等可变化的流阻，比如过滤器，当过滤器长时间使用后由于堵塞等原因，流阻增大，如果用第一种方法测量，假设管路系统中有多个过滤器，到底是哪一个过滤器堵塞了，测量起来就会非常复杂、繁琐。如果用第二种方法测量，根本无法测量其物理特征，进而无法测量。

针对以上管路流阻测量的不足，设计一种既不用控制压力也不用控制流量还能够测量任何结构管路流阻的方法或装置是非常必要的。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种新的流阻测量方法和装置，利用并联管路“平衡状态”，得出测量零点，根据管路“非平衡状态”推导出压力差与流阻的关系，进而实现流阻测量。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种管路流阻测量装置，包括储液罐、泵、流阻器支路、传感器和计算机；

储液罐的输出管路经依次设置的泵、流阻器支路后连接至储液罐返回口；储罐内设有温度传感器；流阻器支路为若干条且并联；支路上设有压力传感器；

所述温度传感器和压力传感器与计算机连接。

所述流阻器支路为两条。

所述流阻器支路包括顺序连接的两段管路；两段管路之间设有压力传感器。

所述流阻器支路内末端设有堵头，用于接入待测管路；与电磁阀并联。

所述储液罐与流阻器支路之间的管路上设有压力传感器。

一种管路流阻测量方法，包括以下步骤：

将待测管路X接入某一流阻支路内末端并封闭，开启并联的电磁阀；

储液罐内液体通过泵吸后，并行流过流阻支路；流体在流阻支路的末端汇合后流入储液罐；

管路平衡时，关闭电磁阀并接通待测管路X；

在第一流阻支路中串联的管路A、管路B连接处测得压力P₁；在第二流阻支路中串联的管路D、管路C连接处测得压力P₂；

根据P₁、P₂获得待测管路X的流阻。