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原文传递文氏管反压性能测试装置以及测试方法

专利名称：	文氏管反压性能测试装置以及测试方法
摘要：	本申请涉及航空航天技术领域，尤其是涉及文氏管反压性能测试装置以及测试方法；文氏管反压性能测试装置包括增压单元、储存单元及文氏管测试单元；储存单元一端通过调节单元与增压单元连通；储存单元另一端与文氏管测试单元连通；文氏管测试单元包括多个串联排布的文氏管，相邻文氏管之间设置有文后压力传感器；靠近储存单元的文氏管前端设有文前压力传感器；本申请利用调节单元与文前压力传感器，保证文前输入压力能够快速、精准的调节至第一预设压力；文氏管测试单元采用多个文氏管串联调节的方式，能够保证文氏管测试单元的输出压力为第二预设压力，即本申请可以快速精准的测量各个工况下文氏管的临界压力，调节快速精准。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	田辉;谭广;蔡国飙;张源俊;郭子豪;王中烁;姜宪珠
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-06T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-11T00:00:00+0800
申请号：	CN202111477366.4
公开号：	CN114166641A
代理机构：	北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	毕翔宇
分类号：	G01N3/12;G01F25/10;G;G01;G01N;G01F;G01N3;G01F25;G01N3/12;G01F25/10
申请人地址：	100089 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种文氏管反压性能测试装置，其特征在于，包括增压单元、储存单元以及文氏管测试单元；所述储存单元的一端通过调节单元与所述增压单元连通；所述储存单元的另一端与所述文氏管测试单元连通；所述文氏管测试单元包括多个串联排布的文氏管，相邻所述文氏管之间设置有文后压力传感器；靠近所述储存单元的所述文氏管前端设置有文前压力传感器；所述调节单元以及所述文前压力传感器用于调控所述储存单元的输入压力，以使所述文氏管测试单元的输入压力为第一预设压力；所述文后压力传感器以及远离所述增压单元的所述文氏管用于调节所述文氏管测试单元的输出压力，以使所述文氏管测试单元的输出压力为第二预设压力。 2.根据权利要求1所述的一种文氏管反压性能测试装置，其特征在于，所述调节单元包括并联排布的第一调节管路和第二调节管路；所述第一调节管路与所述第二调节管路的一端分别与所述增压单元连通，且另一端分别与所述储存单元连通；所述第一调节管路上设置有电控减压器；所述第二调节管路上靠近所述增压单元的一端设置有节流孔板，且靠近所述储存单元的一端设置有节流电磁阀。 3.根据权利要求2所述的一种文氏管反压性能测试装置，其特征在于，还包括循环单元；所述循环单元包括循环管路，所述循环管路的一端与所述文氏管测试单元连通且另一端与所述储存单元连通；所述循环管路上依次设置有主路电磁阀、电动泵、泵后压力传感器以及单向阀；所述主路电磁阀靠近所述文氏管测试单元，所述单向阀靠近所述储存单元。 4.根据权利要求1所述的一种文氏管反压性能测试装置，其特征在于，所述增压单元包括气瓶以及与所述气瓶连通的供气管路；所述供气管路的另一端与所述调节单元连通；所述供气管路上靠近所述气瓶设置有气瓶压力传感器，且靠近所述调节单元设置有供气电磁阀。 5.根据权利要求3所述的一种文氏管反压性能测试装置，其特征在于，所述储存单元包括贮箱以及与所述贮箱连通的供液管路；所述供液管路的另一端与所述文氏管测试单元连通；所述贮箱的上设置有安全阀、泄放电磁阀、贮箱压力传感器以及加注泄压阀；所述供液管路上依次设置有过滤器、电动球阀、前置手阀以及流量计；所述过滤器靠近所述贮箱，所述流量计靠近所述文氏管测试单元。 6.根据权利要求1所述的一种文氏管反压性能测试装置，其特征在于，所述文氏管测试单元还包括缓冲罐；所述缓冲罐设置于相邻所述文氏管之间。 7.一种根据权利要求5所述的文氏管反压性能测试装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：设定参数：设定所述第一预设压力为Pin，获取实时文前压力为Pin'，设定所述第二预设压力为Pout，获取实时文后压力为Pout'；调节文前压力偏差：利用比较器比较所述第一预设压力和所述实时文前压力，并获取得到第一压力差e1；根据所述第一压力差调控所述调节单元，以使所述实时文前压力趋近于所述第一预设压力；调节文后压力偏差：利用比较器比较所述第二预设压力和所述实时文后压力，并获取得到第二压力差e2；根据所述第二压力差调控远离所述储存单元的所述文氏管，以使所述实时文后压力趋近于所述第二预设压力。 8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述调节文前压力偏差步骤包括如下步骤：当所述第一压力差满足-0.05×Pin＜e1＜0.05×Pin时，关闭所述节流电磁阀和所述泄放电磁阀；根据当前时刻的第一压力差量e1(k)、上一时刻的第一压力差量e1(k-1)以及再上一时刻的第一压力差量e1(k-2)利用公式(1)获取得到第一控制量增量ΔU1(k)，根据ΔU1(k)调控所述电控减压器的开度大小，以调控所述实时文前压力Pin'：其中，Ts为采样时间，Kp为比例系数、Ki为积分系数以及Kd为微分系数；当所述第一压力差0.05×Pin＜e1时，关闭所述泄放电磁阀，打开所述节流电磁阀，通过所述调节单元向所述储存单元注入增压气，以增大所述实时文前压力Pin'；当所述第一压力差e1＜-0.05×Pin时，打开所述泄放电磁阀，关闭所述节流电磁阀，降低所述储存单元的压力，以减小所述实时文前压力Pin'。 9.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述调节文后压力偏差步骤包括如下步骤：根据当前时刻的第二压力差量e2(k)，上一时刻的第二压力差量e2(k-1)以及再上一时刻的第一压力差量e2(k-2)，利用公式(2)获取得到第二控制量增量ΔU2(k)，根据所述U2(k)调节远离所述储存单元的所述文氏管的开度，以调控所述实时文后压力为Pout'；其中，Ts'为采样时间，Kp'为比例系数、Ki'为积分系数以及Kd'为微分系数。 10.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述调节文后压力偏差步骤之后还包括循环步骤，所述循环步骤包括如下步骤：通过所述贮箱压力传感器获得实时贮箱压力Ptank；设定经过所述电动泵后的目标压力为Pp，且Pp＝1.5×Ptank；利用比较器获取所述实时贮箱压力Ptank与所述目标压力为Pp的第三压力偏差e3；利用公式(3)计算用于调整所述电动泵的转速的第三控制量增量ΔU3(k)，且根据所述第三控制量增量ΔU3(k)以使Pp＝1.5×Ptank： ΔU3(k)＝Kp”×e3(k) (3) 其中，e3(k)是当前时刻的所述第三压力偏差量，ΔU3(k)为所述电动泵的转速的增量，Kp”比例系数。
所属类别：	发明专利