專利名稱：氣動(dòng)功率測量方法及氣動(dòng)功率儀的制作方法
氣動(dòng)功率測量方法及氣動(dòng)功率儀
本發(fā)明屬于氣動(dòng)系統(tǒng)耗能評(píng)價(jià)領(lǐng)域，涉及一種氣動(dòng)功率測量方法及 氣動(dòng)功率儀。
背景技術(shù)：
氣動(dòng)系統(tǒng)耗能的測量方法是氣動(dòng)系統(tǒng)耗能評(píng)價(jià)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。壓 縮氣體的做功能力是氣動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)，是分析和研究氣動(dòng)系統(tǒng)的 基礎(chǔ)，在許多工業(yè)和民用場合使用廣泛。
目前在工業(yè)現(xiàn)場廣泛釆用氣動(dòng)設(shè)備耗能的評(píng)價(jià)指標(biāo)的是空氣消耗 量，空氣消耗量是指氣動(dòng)設(shè)備單位時(shí)間或一個(gè)動(dòng)作循環(huán)下所耗空氣的體 積，由于其表示的是體積而不是能量，所以用它來表示能量消耗時(shí)需通 過壓縮機(jī)氣源的比功率指標(biāo)來換算。雖然這種能量消耗評(píng)價(jià)體系可以評(píng)
價(jià)設(shè)備最終的用氣能耗，但具有如下兩個(gè)缺點(diǎn)
(1) 表示設(shè)備特性之一的空氣消耗量不具有能量單位，不能獨(dú)立地 表示設(shè)備能耗，設(shè)備能耗還依賴于壓縮機(jī)的比功率。
(2) 忽略了設(shè)備上流管道的能耗，即把氣體流過上流管道所損失的 能量計(jì)入了設(shè)備能耗，不能反映設(shè)備的實(shí)際能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決的上述兩個(gè)技術(shù)問題而提供一種適用于管道流量計(jì)的氣 動(dòng)功率測量方法，其能測量流過氣功系統(tǒng)局部管道氣體的氣動(dòng)功率。其 不依賴于壓縮機(jī)的比功率，且能反映設(shè)備的實(shí)際能耗。
對(duì)于本發(fā)明的氣動(dòng)功率測量方法來說，上述技術(shù)問題是通過以下原理 解決的
1.氣動(dòng)功率評(píng)價(jià)原理
氣動(dòng)系統(tǒng)中壓縮空氣的有效能定義為以大氣溫度和壓力狀態(tài)為外界 基準(zhǔn)，壓縮空氣具有的對(duì)外做功能力。該有效能是一個(gè)相對(duì)于大氣狀態(tài) 基準(zhǔn)的相對(duì)量，是建立在氣動(dòng)系統(tǒng)都工作在大氣環(huán)境下這樣一個(gè)事實(shí)基 礎(chǔ)上。有效能在大氣溫度下可用式(l)表達(dá)，
五二./ nn丄 (1)
式中p是流入設(shè)備氣體絕對(duì)壓力，K是設(shè)備消耗壓縮狀態(tài)下氣體體 積，A是大氣絕對(duì)壓力。
根據(jù)式(iy，有效能取決于空氣的壓力和體積，在空氣壓力等于大氣壓
力時(shí)有效能為零，壓力越高有效能值越大。
空氣流動(dòng)時(shí)，空氣流東所含的有效能表現(xiàn)為動(dòng)力形式，作為評(píng)價(jià)氣動(dòng) 功率的量。其表達(dá)式為
" 卞a Pa
式中g(shù)是壓縮狀態(tài)下的體積流量，a是換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量


圖l是本發(fā)明的構(gòu)成框圖。1一一管道流量計(jì)，2 — 一壓力傳感器， 3—一溫度傳感器，4一一運(yùn)算器，5 — 一顯示器。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 氣動(dòng)功率儀包括管道流量計(jì)(l),壓力傳感器(2),溫度傳感器(3),運(yùn) 算器(4)，顯示器(5)等五部分。氣體流經(jīng)氣動(dòng)功率儀，管道流量計(jì)(1)測量 流過管路截面的氣體體積流量，壓力傳感器(2)測量截面處氣體壓力，溫 度傳感器(3)測量截面處氣體溫度，壓力、流量、溫度信號(hào)通過采集輸入
到運(yùn)算器(4),運(yùn)算器所實(shí)現(xiàn)的功能是根據(jù)式(2)實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)功率的計(jì)算；對(duì) 氣動(dòng)功率的在時(shí)間上積分實(shí)現(xiàn)從開始時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻有效能的計(jì)算；壓
力、流量、溫度、氣動(dòng)功率、有效能等五個(gè)測量值的輸出。由運(yùn)算器計(jì) 算所得值輸入到顯示器(5),顯示器(5)實(shí)現(xiàn)五個(gè)物理量的顯示。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是與傳統(tǒng)的氣動(dòng)設(shè)備耗能的評(píng)價(jià)指標(biāo)一一空氣消耗量 相比，本發(fā)明獨(dú)立于壓縮機(jī)，只取決于壓縮空氣的當(dāng)前狀態(tài)。可以將氣 動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)備的實(shí)際功率和能耗測量出來，而不計(jì)入上流管道的功率損 失。
權(quán)利要求
1、一種適用于管道流量計(jì)的氣動(dòng)功率測量方法，其特征在于利用管道流量計(jì)測量的管道截面氣體的流量及壓力傳感器測量壓力，采用運(yùn)算器根據(jù)測量所得的流量和壓力值，計(jì)算通過管道截面氣體的氣動(dòng)功率。
2、 一種適用'于管道流量計(jì)的氣動(dòng)功率儀，其特征在于所述氣 動(dòng)功率包括管道流量計(jì)(l)，壓力傳感器(2)，溫度傳感器 (3),運(yùn)算器(4),顯示器(5)等五部分。其能實(shí)現(xiàn)對(duì)流過管路 截面氣體壓力、流量、溫度、氣動(dòng)功率、有效能等五個(gè)物 理量的測量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于管道流量計(jì)(包括孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)等)的氣動(dòng)功率測量方法，它涉及氣動(dòng)設(shè)備耗能的評(píng)價(jià)指標(biāo)——?dú)鈩?dòng)功率，區(qū)別于傳統(tǒng)的基于空氣消耗量的評(píng)價(jià)體系。其只取決于壓縮空氣的當(dāng)前狀態(tài)，克服了傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法依賴于壓縮機(jī)比功率的缺點(diǎn)；并可以將氣動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)備的實(shí)際功率和能耗測量出來，而不計(jì)入上流管道的功率損失。本發(fā)明公開了一種多功能氣動(dòng)功率儀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓力、流量、溫度、氣動(dòng)功率、有效能等五個(gè)物理量的測量。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101393085SQ20081022483
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者蔡茂林 申請(qǐng)人:蔡茂林