[其他]油液弹性模量测量仪

说明书

本实用新型是一种液压测试仪器，按照国际专利分类法属于GOIF类。

在液压技术研究中，经常需要对油液的弹性模量进行测量，在秋山伸幸和阿武芳朗的论文《关于滑阀型换向阀流量系数的研究》（《スプ－ル形油压方向切换弁の流量系数にフじて》。日本机械学会论文集，第36卷，第286号，1970）中介绍了一种油液弹性模量测量装置，该装置是利用油液弹性模量的定义公式

β_e＝－ (△P·V)/(△V) （Ⅰ）

进行测量的，式中βe是油液的弹性模量，V是初始状态的油液体积，△V是油液体积的改变量，△P是油液压力的改变量。利用该装置对油液的弹性模量进行测量时，需要通过手工操作对存放于一个容器内的油液加压（即缩小其体积），测出其体积的改变量△V，并在加压前后分别测出油液的压力，从而算出压力的改变量△P，油液的初始体积V是事先知道的，根据公式（1），立即可以算出油液的弹性模量βe。该装置很难实现仪器化，手工操作很不方便，由于对相对滑动部件间的密封性能要求很高，其测量精度不容易得到保证。

本实用新型的目的是提供一种测量油液弹性模量的仪器，不需要人工进行加压操作，也不需要人工读取中间数据和计算，仪器能够将计算的最终结果，即油液的弹性模量的值自动显示出来或记录下来。

本实用新型的基本构成包括连接件（1）、薄壁阻尼小孔（2）、容器（3）、压力传感器（4）、压差传感器（5）、模／数转换器（6）、数据处理装置（7）和显示装置（8），其框图如图1所示。被测油液从连接件（1）经薄壁阻尼小孔（2）流入容器（3），压力传感器（4）随时把容器（3）中液体的压力转换成电信号，并输入到模／数转换器（6）中，压差传感器（5）则把薄壁阻尼小孔（2）两端的压力差随时转换成电信号，并输入模／数转换器（6），模／数转换器（6）将这些模拟量转换成数字量后，再输入到数据处理装置（7），数据处理装置（7）对输入的数据进行计算处理，就能得到被测油液的弹性模量值，这个值由显示装置（8）显示出来或记录下来。

数据处理装置是按照公式

进行计算的。在公式（Ⅱ）中，βe是被测油液的弹性模量，V是容器（3）的容积，b是一个常数，t是时间，P₂（t）是容器（3）内油液的压力，它随时间t而变化，当t＝0和t＝T时，P₂（t）的值分别为P₂（O）和P₂（T），T是一个常数，△P（t）＝P₁（t）－P₂（t）是薄壁阻尼小孔（2）两端的压力差，P₁（t）是尚未流入薄壁阻尼小孔（2）的油液的压力。公式（Ⅱ）是由公式

βe＝ V dP2b(ΔP(t)dt]]>（Ⅲ）

得到的，式中d是微分符号。由公式（Ⅲ）得

βeΔP(t)]]>dt＝ (V)/(b) dP₂（Ⅳ）

其中V和b都是常数，βe也可看作常数，将公式（Ⅳ）的两边分别在时间区间（O，T）内积分即得

＝ (V［P₂(T)-P₂(O)］)/(b)

由公式（Ⅴ）立即可得出公式（Ⅱ）。

压差传感器（5）也可换成一个压力传感器，用来测量P₁（t）的值。由数据处理装置（7）把压力差△P（t）算出来，并代入公式（Ⅱ）进行计算。

为了使油液在进入薄壁阻尼小孔（2）之前的压力比较平稳。在连接件（1）和薄壁阻尼小孔（2）之间可以增加一个液压滤波器，它可以是由一个滤波器阻尼孔和一个滤波容器组成的液阻——液容滤波器。这样可以提高油液弹性模量的测量精度。