專利名稱：一種橋式流阻計量裝置及其使用方法
技術領域：
本發明涉及流體參數計量技術。
目前，對流體造成的流阻，不能像電阻那樣，有一個統一的單位“歐姆”來表征，只能用形成流阻的量綱，即有關的條件狀態，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的流量，來表征該器械或工程的流阻狀態。當今已問世的最先進的計量流阻狀態的裝置是依據某一流體(通常采用氣體介質)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。ZL86211096.3是早期提出的應用上述原理的這類裝置的一種設計。隨著工業技術的發展，有關器械產品或其相關另部件在生產上對它們流阻狀態的測試精度要求越來越高，這必然就要求有關流阻計量裝置設備根據生產上的需求而進一步的改進。這類器械產品或其相關另部件涉及到的產品有需要測試其流阻狀態的微調流量閥，家用冰箱和空調器中的毛細管節流器，某段要求很高的流體輸送管道，等等。
本發明的目的是將電學中的“橋式阻抗電路”原理應用于流體流阻的測試管路結構中以迎合上述對測試精度的需求。
本發明是這樣實現的它在結構上至少有包括在執行部分中的至少有屬于三個橋臂的流量調制器件和一個被測橋臂的器件；以及包括在壓力數據采樣處理部分中的至少有壓力傳輸器和數顯器。
此外上所述的壓力傳輸器，也可以由結構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.調節其中二個與高壓氣源相通的流量調制器件，使其流阻狀態調節到與被測橋臂器件相近的程度，并將上述的前二者調節到相等即可，再調節第三個流量調制器件的氣流量，使得壓力數據采樣處理部分中的數顯器的顯示數據為零為止。
三.關閉截止閥，將任何其它的被測橋臂接入橋路中，如果數顯器的數據也為零，那么，它的流阻狀態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，也可判斷上述二者的流阻狀態基本相等。
第二種方法的步驟一.將三個橋臂的流量調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.讀出第三個流量調制器件上的調制數據，將該數據乘上“1”或某個系數“F”，就間接地反應了被測橋臂器件的流阻狀態數值。
--所有的三個流量調制器件上都應該有幫助判別它們在調節閥門開啟口徑大小時表征其相應的流阻狀態的無具體單位的數據。若是通過左右旋動調節流阻大小的，那么，它的旋轉角刻度就可視為這個無具體單位的數據。
本發明與現有技術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構，及又以諸如高精度力敏傳感元件控制的電子數顯電路作為它的技術保證(避免用精度極差的人的肉眼來分辯數量刻度)來實現的，這就為本發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有的氣體壓差型流阻計量裝置創造了條件。
圖作為本發明的一個實施例示意了它的測試管路結構原理。
A執行部分；B壓力數據采樣處理部分；R1和R2連接氣源進口處的對稱流量調制器件；R0連接大氣的流量調制器件；R被測器件；1氮氣瓶高壓氣源；2壓力表；3氣體穩壓閥；4截止閥；5壓力傳輸器(力敏傳感器)；6A/D轉換器；7數顯器。
執行部分〖A〗中的所有三個流量調制器件〖R1〗、〖R2〗和〖R0〗都是通過其內部流阻的變化來實施它們各自的流量調節的。
在使用操作的過程中，上述二者〖R1〗和〖R2〗的流阻狀態最好與被測器件〖R〗相近為妥，這樣于測試的精度有利。
而第三者〖R0〗的調節中心點的流阻狀態最好與被測器件〖R〗接近，這樣會在大批量的重復測試過程中，給調節操作帶來方便，更不會出現調節量程不夠的情況。因此，在一般情況下，上述第三者〖R0〗所選擇的最大流量調節量程最好是被測器件〖R〗流阻狀態的二倍為妥。
實際操作中，要求對稱的二個流量調制器件〖R1〗和〖R2〗不可能做到絕對的相等同，然而，本發明中的這種計量管道結構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，依據本發明的測試基理，它的測試精度，主要是取決于流量調制器件〖R1〗與被測器件〖R〗之間的比值P1，以及旁側的流量調制器件〖R2〗與〖R0〗之間的比值P2的狀態。
當P1和P2越接近，即壓力數據采樣處理部分〖B〗中的數顯器〖7〗顯示的數據就越接近于零。此時就可立即判斷被測器件〖R〗與標準件的流阻狀態相同的程度；或者通過第三者〖R0〗顯示的數據(刻度)來間接表征被測器件〖R〗流阻狀態的表征數值。
從理論上講，當調節到使得四個橋臂〖R1〗、〖R2〗、〖R0〗和〖R〗的流阻狀態基本相等時，于本發明的測試精度，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，本發明中除了被測橋臂〖R〗外的另外三個橋臂〖R1〗、〖R2〗和〖R0〗，應該選取它們的流量(流阻)是可調制的相關器件才行。
本發明使用方法的重點是測試準備工作，即借助流量調制器件〖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。
本發明的二種主要使用方法的步驟詳見“本發明是這樣實現的”一節中的扼要敘述。
本發明的實施不困難，它所涉及的另部件都可以較方便地購得，其中與精度有關的重點部件是壓力數據采樣處理部分〖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。
權利要求
1.一種橋式流阻計量裝置及其使用方法，它在結構上至少包括一.執行部分〖A〗至少有屬于三個橋臂的流量調制器件〖R1〗〖R2〗〖R0〗和一個被測橋臂的器件〖R〗；二.壓力數據采樣處理部分〖B〗至少含有壓力傳輸器〖5〗和數顯器〖7〗；
2.一種橋式流阻計量裝置及其使用方法，它在結構上至少包括一.執行部分〖A〗至少有屬于三個橋臂的流量調制器件〖R1〗〖R2〗〖R0〗和一個被測橋臂的器件〖R〗；二.壓力數據采樣處理部分〖B〗至少含有壓力傳輸器〖5〗和數顯器〖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.調節流量調制器件〖R1〗和〖R2〗，并使之相等；調節流量調制器件〖R0〗的氣流量，并使壓力數據采樣處理部分〖B〗中的數顯器〖3〗的顯示數據為零；三.關閉截止閥〖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〗的流阻狀態與上述標準被測橋臂器件〖R〗的誤差程度，通過觀察數顯器〖3〗的數據與零之間的差距就能得知。第二種一.將三個橋臂的流量調制器件〖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.通過觀察流量調制器件〖R0〗上的調制數據，就能得知被測橋臂器件〖R〗的流阻狀態數值。
3.根據權利要求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參數,它主要是鑒于現有技術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構,以及又以諸如高精度力敏傳感元件控制的電子數顯電路作為它的技術保證來實現的,它尤其適合于快速檢測節流閥和有關管道,例:冰箱和空調器用的毛細管一類的器械在各種條件下的流阻狀態,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 優先權日2001年9月11日
發明者梁嘉麟 申請人:梁嘉麟