液压系统测试中流量计性能分析及应用

　　1　前言

　　在液压元件及系统的试验研究中,在液压系统及设备的状态监测与故障诊断过程中,往往需要检试监测液压元件及系统的流量参数。因此,充分了解被测流体的性质、流态,熟悉液压流量测量仪表的性能参数,合理选用流量测量仪表,无论是对液压元件及系统的试验研究还是对液压系统和设备的状态监测与故障诊断,都显得相当重要。

　　2　液压流量测试仪表及其发展动态

　　目前液压行业采用的流量测量仪表按其工作原理来分主要有容积式、速度式及质量式流量计,也有基于其他物理原理与规律开发的流量计,如涡街流量计、超声波流量计和热膜(丝)流量计等。

　　(1)差压式流量计

　　差压式流量计由把流量转变成静压差的一次装置(节流装置)和把静压差转变成标准信号并显示流量值的二次仪表组成,常用的一次装置有标准孔板,喷嘴和文丘里管,其作用原理是表达流体能量守恒的伯努利方程和流体连续性方程,利用节流装置反映出压差与流量的平方关系。这种流量计具有适应范围大、性能好等特点,但其输出特性为非线性、量程受制约、且实际使用精度不高。近几年许多知名公司对压差变送器进行了深入的研究与开发,相继推出了性能优异的智能变送器,如罗斯蒙特公司的3051型、霍尼韦尔公司的ST3000型、福克斯波公司　　的LA系列智能差压变送器,它们的测量精度、量程比、使用温度范围以及信号处理与通信功能都得到了很大的改善和提高,这样,传统的节流装置本身,近年虽没有明显的改进,但也出现了诸如专利环形孔板流量变送装置,它革新了旧式环形孔板取压方式,提高了测量精度和可靠性。

　　(2)容积式流量计

　　容积式流量计亦称正排量流量计,主要由转子和计量腔(由流量计壳体内腔所形成)以及计数机构组成,流体介质周期性地充满计量腔并推动转子旋转,其转速正比于流速。根据转子的形状有罗茨流量计、椭圆齿轮流量计、圆盘流量计、刮板流量计、以及近年出现的双转子流量计等。这类流量计具有测量准确度高、重复性好、对直管段要求不高、介质粘度变化对测量显示值影响较小等特点。

　　(3)涡轮流量计

　　涡轮流量计是一种速度式流量测量仪表,由涡轮流量传感器(包括涡轮、导流器、壳体及磁电传感器)和显示仪表组成,其壳体由不导磁的材料制成。导磁的涡轮装在壳体中心轴承上,当阻力矩与动力矩平衡时,涡轮转速稳定且正比于流速,借助于壳体外的非接触式磁电转速传感器将转速信号变换成电频率信号,送至显示仪表即可显示介质的流量。涡论流量计测量准确度高、重复性好、结构轻巧、安装简便、耐压高、线形范围宽。