專利名稱：一種橋式流阻計量裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體參數(shù)計量技術(shù)。
目前，對流體造成的流阻，不能像電阻那樣，有一個統(tǒng)一的單位“歐姆”來表征，只能用形成流阻的量綱，即有關(guān)的條件狀態(tài)，來表征流阻值。例如某種氣體或某種液體在某一外部壓力差的條件下，通過某一器械或某一工程時在單位時間內(nèi)的流量，來表征該器械或工程的流阻狀態(tài)。當今已問世的最先進的計量流阻狀態(tài)的裝置是依據(jù)某一流體(通常采用氣體介質(zhì))在一定的外部壓力差條件下，通過某一被測試的器械時，在它的兩端形成的壓力差來表征該被測試器械的流阻狀態(tài)。ZL86211096.3是早期提出的應(yīng)用上述原理的這類裝置的一種設(shè)計。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)器械產(chǎn)品或其相關(guān)另部件在生產(chǎn)上對它們流阻狀態(tài)的測試精度要求越來越高，這必然就要求有關(guān)流阻計量裝置設(shè)備根據(jù)生產(chǎn)上的需求而進一步的改進。這類器械產(chǎn)品或其相關(guān)另部件涉及到的產(chǎn)品有需要測試其流阻狀態(tài)的微調(diào)流量閥，家用冰箱和空調(diào)器中的毛細管節(jié)流器，某段要求很高的流體輸送管道，等等。
本發(fā)明的目的是將電學(xué)中的“橋式阻抗電路”原理應(yīng)用于流體流阻的測試管路結(jié)構(gòu)中以迎合上述對測試精度的需求。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的它在結(jié)構(gòu)上至少有包括在執(zhí)行部分中的至少有屬于三個橋臂的流量調(diào)制器件和一個被測橋臂的器件；以及包括在壓力數(shù)據(jù)采樣處理部分中的至少有壓力傳輸器和數(shù)顯器。
此外上所述的壓力傳輸器，也可以由結(jié)構(gòu)更簡單的力敏傳感器來取代。
它的使用方法至少有二種第一種方法的步驟一.將三個橋臂的流量調(diào)制器件和一個作為標準的被測橋臂的器件都接入橋路中；并開啟截止閥，讓高壓氣源對橋路輸氣。
二.調(diào)節(jié)其中二個與高壓氣源相通的流量調(diào)制器件，使其流阻狀態(tài)調(diào)節(jié)到與被測橋臂器件相近的程度，并將上述的前二者調(diào)節(jié)到相等即可，再調(diào)節(jié)第三個流量調(diào)制器件的氣流量，使得壓力數(shù)據(jù)采樣處理部分中的數(shù)顯器的顯示數(shù)據(jù)為零為止。
三.關(guān)閉截止閥，將任何其它的被測橋臂接入橋路中，如果數(shù)顯器的數(shù)據(jù)也為零，那么，它的流阻狀態(tài)與上述標準被測橋臂器件是相等的，否則，就說明被測器件與標準件是有較明顯的誤差。若這個誤差在允許的范圍內(nèi)，也可判斷上述二者的流阻狀態(tài)基本相等。
第二種方法的步驟一.將三個橋臂的流量調(diào)制器件和一個被測橋臂的器件都接入橋路中；并開啟閥門，讓高壓氣源對橋路輸氣。
二.與上述“第一種方法的步驟”中的第“二”款相同。
三.讀出第三個流量調(diào)制器件上的調(diào)制數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)乘上“1”或某個系數(shù)“F”，就間接地反應(yīng)了被測橋臂器件的流阻狀態(tài)數(shù)值。
--所有的三個流量調(diào)制器件上都應(yīng)該有幫助判別它們在調(diào)節(jié)閥門開啟口徑大小時表征其相應(yīng)的流阻狀態(tài)的無具體單位的數(shù)據(jù)。若是通過左右旋動調(diào)節(jié)流阻大小的，那么，它的旋轉(zhuǎn)角刻度就可視為這個無具體單位的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的特點由于采用了與具有高分辨精度功能的“橋式阻抗電路”原理相類似的流阻測試管路結(jié)構(gòu)，及又以諸如高精度力敏傳感元件控制的電子數(shù)顯電路作為它的技術(shù)保證(避免用精度極差的人的肉眼來分辯數(shù)量刻度)來實現(xiàn)的，這就為本發(fā)明在測試速度不變的情況下，而在計量精度上超過了各種現(xiàn)有的氣體壓差型流阻計量裝置創(chuàng)造了條件。
圖作為本發(fā)明的一個實施例示意了它的測試管路結(jié)構(gòu)原理。
A執(zhí)行部分；B壓力數(shù)據(jù)采樣處理部分；R1和R2連接氣源進口處的對稱流量調(diào)制器件；R0連接大氣的流量調(diào)制器件；R被測器件；1氮氣瓶高壓氣源；2壓力表；3氣體穩(wěn)壓閥；4截止閥；5壓力傳輸器(力敏傳感器)；6A/D轉(zhuǎn)換器；7數(shù)顯器。
執(zhí)行部分〖A〗中的所有三個流量調(diào)制器件〖R1〗、〖R2〗和〖R0〗都是通過其內(nèi)部流阻的變化來實施它們各自的流量調(diào)節(jié)的。
在使用操作的過程中，上述二者〖R1〗和〖R2〗的流阻狀態(tài)最好與被測器件〖R〗相近為妥，這樣于測試的精度有利。
而第三者〖R0〗的調(diào)節(jié)中心點的流阻狀態(tài)最好與被測器件〖R〗接近，這樣會在大批量的重復(fù)測試過程中，給調(diào)節(jié)操作帶來方便，更不會出現(xiàn)調(diào)節(jié)量程不夠的情況。因此，在一般情況下，上述第三者〖R0〗所選擇的最大流量調(diào)節(jié)量程最好是被測器件〖R〗流阻狀態(tài)的二倍為妥。
實際操作中，要求對稱的二個流量調(diào)制器件〖R1〗和〖R2〗不可能做到絕對的相等同，然而，本發(fā)明中的這種計量管道結(jié)構(gòu)對此要求可以可以允許較大的誤差，盡管在理論上當二個流量調(diào)制器件〖R1〗和〖R2〗絕對相等時，對提高測試精度是有利的，但這個利對測試精度的提高不會明顯。因為，依據(jù)本發(fā)明的測試基理，它的測試精度，主要是取決于流量調(diào)制器件〖R1〗與被測器件〖R〗之間的比值P1，以及旁側(cè)的流量調(diào)制器件〖R2〗與〖R0〗之間的比值P2的狀態(tài)。
當P1和P2越接近，即壓力數(shù)據(jù)采樣處理部分〖B〗中的數(shù)顯器〖7〗顯示的數(shù)據(jù)就越接近于零。此時就可立即判斷被測器件〖R〗與標準件的流阻狀態(tài)相同的程度；或者通過第三者〖R0〗顯示的數(shù)據(jù)(刻度)來間接表征被測器件〖R〗流阻狀態(tài)的表征數(shù)值。
從理論上講，當調(diào)節(jié)到使得四個橋臂〖R1〗、〖R2〗、〖R0〗和〖R〗的流阻狀態(tài)基本相等時，于本發(fā)明的測試精度，以及本法明的測試操作(方便程度)，最為有利。因為此時的狀況，已接近最佳理論值P1＝P2＝1。
正是因為如此，本發(fā)明中除了被測橋臂〖R〗外的另外三個橋臂〖R1〗、〖R2〗和〖R0〗，應(yīng)該選取它們的流量(流阻)是可調(diào)制的相關(guān)器件才行。
本發(fā)明使用方法的重點是測試準備工作，即借助流量調(diào)制器件〖R1〗、〖R2〗和〖R0〗上面的刻度顯示和被測器件〖R〗，使前二者〖R1〗和〖R2〗的流阻狀態(tài)與被測器件〖R〗相近，目的是盡量滿足P1＝P2＝1的要求。這是容易的，方法從略。
本發(fā)明的二種主要使用方法的步驟詳見“本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的”一節(jié)中的扼要敘述。
本發(fā)明的實施不困難，它所涉及的另部件都可以較方便地購得，其中與精度有關(guān)的重點部件是壓力數(shù)據(jù)采樣處理部分〖B〗中的壓力傳輸器〖5〗或力敏傳感器，目前，壓力傳輸器〖5〗的一般的量程范圍可達到0至100Pa。本發(fā)明實施的重點主要是管路的搭接，這當然會比電路的焊接困難。
權(quán)利要求
1.一種橋式流阻計量裝置及其使用方法，它在結(jié)構(gòu)上至少包括一.執(zhí)行部分〖A〗至少有屬于三個橋臂的流量調(diào)制器件〖R1〗〖R2〗〖R0〗和一個被測橋臂的器件〖R〗；二.壓力數(shù)據(jù)采樣處理部分〖B〗至少含有壓力傳輸器〖5〗和數(shù)顯器〖7〗；
2.一種橋式流阻計量裝置及其使用方法，它在結(jié)構(gòu)上至少包括一.執(zhí)行部分〖A〗至少有屬于三個橋臂的流量調(diào)制器件〖R1〗〖R2〗〖R0〗和一個被測橋臂的器件〖R〗；二.壓力數(shù)據(jù)采樣處理部分〖B〗至少含有壓力傳輸器〖5〗和數(shù)顯器〖7〗；采用的使用方法至少是如下的第一種或第二種；第一種一.將三個橋臂的流量調(diào)制器件〖R1〗〖R2〗〖R0〗和一個作為標準的被測橋臂器件〖R〗都接入橋路中；并開啟截止閥〖4〗，讓高壓氣源〖1〗對橋路輸氣；二.調(diào)節(jié)流量調(diào)制器件〖R1〗和〖R2〗，并使之相等；調(diào)節(jié)流量調(diào)制器件〖R0〗的氣流量，并使壓力數(shù)據(jù)采樣處理部分〖B〗中的數(shù)顯器〖3〗的顯示數(shù)據(jù)為零；三.關(guān)閉截止閥〖4〗，將任何其它的被測器件〖R〗接入橋路中，為了判斷該被測器件〖R〗的流阻狀態(tài)與上述標準被測橋臂器件〖R〗的誤差程度，通過觀察數(shù)顯器〖3〗的數(shù)據(jù)與零之間的差距就能得知。第二種一.將三個橋臂的流量調(diào)制器件〖R1〗〖R2〗〖R0〗和一個被測橋臂器件〖R〗都接入橋路中；并開啟截止閥〖4〗，讓高壓氣源〖1〗對橋路輸氣；二.與上述“第一種”中的第“二”款相同。三.通過觀察流量調(diào)制器件〖R0〗上的調(diào)制數(shù)據(jù)，就能得知被測橋臂器件〖R〗的流阻狀態(tài)數(shù)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋式流阻計量裝置及其使用方法，其特征在于所述的壓力傳輸器〖5〗，由更簡單的力敏傳感器所取代。
全文摘要
一種橋式流阻計量裝置及其使用方法,是用于表征流體受阻時的狀態(tài)參數(shù),它主要是鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的計量精度偏低一類問題而提出的,它是通過采用與具有高分辨精度功能的橋式阻抗電路原理相類似的管路結(jié)構(gòu),以及又以諸如高精度力敏傳感元件控制的電子數(shù)顯電路作為它的技術(shù)保證來實現(xiàn)的,它尤其適合于快速檢測節(jié)流閥和有關(guān)管道,例:冰箱和空調(diào)器用的毛細管一類的器械在各種條件下的流阻狀態(tài),并當即作出是否合格的判斷。
文檔編號G01N11/00GK1344924SQ0112598
公開日2002年4月17日 申請日期2001年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月11日
發(fā)明者梁嘉麟 申請人:梁嘉麟