[发明专利]基于双管腔的脉动压力测量修正方法

说明书

本发明公开的基于双管腔的脉动压力测量修正方法，属于计量技术领域。所述的双管腔的脉动压力结构主要由主测管腔压力传感器、补偿管腔压力传感器、补偿管腔、主测管腔组成；其中补偿管腔和主测管腔采用相同材料、相同内径、相同厚度、相同内壁光滑度的直管道制成，但补偿管腔和主测管腔的直管道长度不同。本发明公开的基于双管腔的脉动压力测量修正方法，通过两个引压管腔所得测量结果对脉动压力进行解算，能够显著提高脉动压力动态测量的精度；在相同的测量误差情况下提高测量带宽，并能够减少对管腔内传压介质温度、粘性、湿度、密度等物理属性精确量值的依赖性。

技术领域

本发明涉及一种带双引压管腔的脉动压力动态测量修正方法，属于计量技术领域。

背景技术

传感器受安装空间、高温环境和复杂介质等情况的限制，压力测量系统中往往需要引压管腔来传递被测点的压力，如航空发动机、风洞等脉动压力的测量常常需要引压管腔来传递被测点压力，而管腔的存在又成为限制脉动压力测量系统频响的主要因素。目前采用单引压管腔进行脉动压力测量时，只能通过理论模型对测量结果进行修正，然而此方法受管腔内传压介质的物理属性(温度、湿度、粘性、压强等)影响较大，且传压介质物理属性往往不能得到精确量值，导致测量修正结果偏差较大；此外，用单引压管腔进行脉动压力动态测量修正时，适用的测量频带也较小。因此，急需一种方法实现脉动压力的准确测量修正。

发明内容

针对现有技术中引压管腔脉动压力测量中精度低、测量频带小、对管腔内传压介质物理属性精确量值依赖大的问题，本发明公开的基于双管腔的脉动压力测量修正方法要解决的技术问题是：提供一种基于双引压管腔结构且能高精度测量修正脉动压力的方法，能够提高引压管腔脉动压力测量精度、拓宽测量频带，并且能够降低对管腔内传压介质物理属性精确量值的依赖性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明公开的基于双管腔的脉动压力测量修正方法，所述的双管腔的脉动压力结构主要由主测管腔压力传感器、补偿管腔压力传感器、补偿管腔、主测管腔组成。

其中补偿管腔和主测管腔采用相同材料、相同内径、相同厚度、相同内壁光滑度的直管道制成，但补偿管腔和主测管腔的直管道长度不同。

所述的补偿管腔和主测管腔长度满足如下关系：

L₂＝1.38L₁ (1)

其中，L₂为补偿管腔的长度，L₁为主测管腔的长度。

所述的补偿管腔和主测管腔用于同时测量一点的脉动压力，利用补偿管腔和主测管腔测量所得结果，解算出被测点脉动压力的幅值与相位。

所述的基于双管腔的脉动压力测量修正方法，最终测量修正的频率上限为主测管腔第一阶谐振频率f_r的二分之一，主测管腔的第一阶谐振频率f_r满足如下关系：

式中，a为压力介质的声速。

本发明还公开用于上述基于双管腔的脉动压力测量修正方法，包括如下步骤：

第一步：将补偿管腔和主测管腔的一个端面齐平安装在同一被测点上，另一端面分别安装主测管腔压力传感器和补偿管腔压力传感器；

第二步：通过主测管腔压力传感器测量得到主测管腔的脉动压力幅值p_A1与相位补偿管腔压力传感器测量得到补偿管腔的脉动压力幅值p_A2与相位

第三步：修正后的被测点压力幅值p_A与修正后的相位按如下公式(3)、(4)得到：