节流装置测量脉动流量

　　一、问题的提出

　　由于工程上使用着许多脉动机械—压气机、内燃机、真空泵、活塞式水泵等等，这些机械的进、出口流量的准确测量不仅是研究这些机械的动特性所必须的，而且也是能耗测定所不可缺少的。然而，要精确测量脉动流量业非一件容易的事，这是因为流量计都是在定常流的状态下进行标定的，所得的特性当然完全适用于定常流动时的流量测量。但是，将这种流量计用于脉动流量测量，由于二者流动性质不同，就会显著产生误差。为此，通常在流量计与脉动源之间装上一个容积足够大的稳压容器，以减少脉动对流量计的影响，使得流体流过流量计时仍为定常流动，从而测出可靠的读数。但是，这种方法给测试带来很大麻烦，有时甚至是不可能的。为此，就有必要研究流量计在定常流动下标定的流量系数与在脉动流情况下的流量系数之间的关系。也就是说，需要研究在定常流动下标定的流量计，用于测量脉动流时是否需要进行修正的问题。

　　流量计的显示形式有瞬时值显示和累计值显示。对于这两种显示形式应分别加以讨论。下面仅以节流式流量计为例加以说明。

　　二、节流装置测级脉动流贵的流且方程

　　在稳定流的情况下，节流式流量计的流量方程为:

　　在脉动流情况下，作如下假定:

　　1.流量的脉动频率相对流量计的频率特性而言是很低的。这就是说，要求节流装置前后的压差△P能如实地反映流量的脉动情况，这通常是能满足的。

　　2.假定流量综合系数为K′，且为常数。于是，可令(1)式对任一瞬间t成立:

　　上式即为用节流装置测量脉动流量的流量方程式。

　　三、测量系统的建立

　　在按(3)式建立测量系统时，必须注意先对差压△P开方，而后积分。以采用DDZ-Ⅱ型电动单元组合仪表为例，其组成测量系统的框图如图1所示。

　　说明:

　　(1)仪表刻度常数的确定脉动流量经节流元件转换成差压信号△P，其转换方程为:

　　的刻度系数。(9)式决定了显示器的指示值I(t)与脉动流量平均值的对应关系。它说明了由图1所示测量系统所得到的I(t)值与(t)成正比，这正是我灯所希望的。

　　此外，开方器的输出电流I开还进入积算器，在积算器内对I开实现累计:

　　(2)该测量系统与稳定流测量系统相比较，仅多了一个求平均值环节，但是应该强调该求平均值环节必须置于开方器之后，业且在开方器之前不能有任何阻尼作用，例如差压计引压管线的阻尼作用将使最后得到的It值偏离公式(9)，即给测量带来误差。