專利名稱：液體管路設備流動壓力損失測試儀及測試方法
技術領域：
本發明涉及一種流動壓力損失的測試裝置，具體涉及一種對液體管路設備的流動壓力損失的測量。
背景技術：
液體在流經管路部件時，存在流動阻力，為了克服流動阻力，一部分機械能就不可逆地轉化為熱能，從而形成能量損失，具體表現為流體壓力的降低，這就是流動壓力損失。管路部件的在特定流量下的壓力損失是管路部件的重要參數，對于管路設備系統的設計和運行具有重要價值，因此測量其流動壓力損失是很重要的一項工作。管路部件可以是特定的一段管道；也可以是管道附件，比如，彎頭、三通、閥門；也可以是某一設備，比如，太陽能集熱器、制冷機的蒸發器和冷凝器、風機盤管等。目前測量管路設備的流動壓力損失有以下幾種方法:
一、采用壓力表或者機械式壓差計測量。通過測量管路設備進出口側的壓力得到壓差，或者直接用機械式壓差計直接測出管路設備進出口側的壓差，但必需注意的是用這種方法測得的壓差中，包含管路設備進出口以及兩側連接導管的高度差造成的壓差，必需通過計算扣除高度差形成的壓差才能得到流動壓力損失，這給測量帶來很大的不便，也影響了測試的精度。而且，當采用壓力表測量壓差時，由于一般液體管路設備靜壓力較大(比如30mH20)，因此壓差計的量程范圍也大，如果流動壓力損失相對很小(比如0.5 mH20)，測量精度很低。二、采用水銀測壓計測量，根據水銀柱的液位差得到兩端的壓差，這樣的得出的壓差并不包含由于管路設備進出口高度差形成的壓差。但是在很多情況下水銀測壓計不適用。首先，水銀是有毒的重金屬，測試時水銀與測試流體直接接觸，當流動阻力超過水銀柱的總高度時，水銀有可能進入待測液體管 路中，造成設備管路系統的重金屬污染，甚至造成嚴重事故。其次，水銀的密度較大，當流體阻力很小時，液位差很小，結果不夠精確。另外，使用水銀測壓計還有其他方面的限制，例如與所測液體管路中的液體不能發生化學反應或者物理上的互溶等。因此水銀測壓計在實際的管路部件流動阻力測量中很少應用。
發明內容
本發明是要提供一種液體管路設備流動壓力損失測試儀及測試方法，該測試儀結構簡單，操作方便，實驗結果直觀、準確。為實現上述目的，本發明的技術方案是:一種液體管路設備流動壓力損失測試儀，由透明材料制作的“ η ”形管和一組閥門組成，其特點是:“ η ”形管包括左、右立管和上橫管，左、右立管之間通過上橫管連通，左立管的頂部設有排氣閥，右立管頂部設有充氣筒、左、右立管的下端分別連接左、右排水閥，左、右立管側面分別通過左、右進液閥和左、右連接管與待測管路部件的進出口測壓點相連。“ η ”形管的左、右立管上標有刻度。—種液體管路設備流動壓力損失測試方法，測試時，首先開啟或者關閉液體管路設備流動壓力損失測試儀的左、右進液閥、左、右排水閥，進行排氣或者充氣，使得左、右立管內的液體將一段空氣封閉在“η”形管的頂部，得到左、右立管液柱高度差，然后乘以液體的密度和重力加速度，得到流動的壓力損失。本發明的有益效果是:
(1)可以直接測試得到管路部件的水頭損失，而無需考慮待測部件進出口測點的是否存在標聞差；
(2)測試所得結果，直觀、準確，可以達到較高的精度。(3)測試儀表構造簡單，成本低。
圖1是本發明的結構示意 圖2是本發明的測試原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的詳細說明。如圖1所示，本發明的液體管路設備流動壓力損失測試儀，包括透明管材制作的“η形管”和一組閥 門。“η”形管包括左立管1、右立管2和上橫管11，左、右立管ι，2之間通過上橫管11連通，左立管I的上端設有排氣閥7、下端設有左進液閥3和左排水閥5，左立管I通過左連接管9與待測管路部件的進口測壓點A相連；右立管2的上端設有充氣筒
8、下端設有右進液閥4和右排水閥6，右立管2通過右連接管10與待測管路部件12的出口測壓點B相連；除了連接軟管外，測試儀的“Π”形管和閥門都固定在薄壁面板上。左、右立管1,2上標有刻度。測試時，通過開啟或者關閉左、右進液閥3，4、左、右排水閥5，6，進行排氣或者充氣，使得左、右立管1，2兩側的液體將一段空氣封閉在“ η ”形管的頂部，在兩側立管出現液柱的高度差，這個高度差就是待測部件進出口的流動水頭損失，再乘以液體的密度和重力加速度，就可以得到流動的壓力損失。下面結合圖2說明此儀器的原理:
管路部件的進口 A點的壓強為P1，流速為K1，P為液體的密度，^為重力加速度，選取C點所在平面為基準面，則位置水頭為Z1，總水頭為:
P-E, 2g
管路部件出口 B點的壓強為P2，流速為K2，選取C點所在平面為基準面，則高度水頭為Z2J總水頭為:
Ρ-g 2g
A、B兩點的管徑相等、流量相等，所以流速也相等。即4 = 1^。
A、B兩點的總水頭之差(水頭損失)為:
Zf1-Zf2 =. - ) + ^^
p-gC點的壓力
權利要求
1.種液體管路設備流動壓力損失測試儀，由透明材料制作的“η”形管和一組閥門組成，其特征在于:所述“ η ”形管包括左、右立管(1，2)和上橫管(11 )，左、右立管(1，2)之間通過上橫管(11)連通，左立管(I)的頂部設有排氣閥(7 )，右立管(2 )頂部設有充氣筒(8 )、左、右立管(I，2 )的下端分別連接左、右排水閥(5，6 )，左、右立管(I，2 )側面分別通過左、右進液閥(3，4)和左、右連接管(9，10)與待測管路部件(12)的進出口測壓點相連。
2.據權利要求1所述的液體管路設備流動壓力損失測試儀，其特征在于:所述“η ”形管的左、右立管(1，2)上標有刻度。
3.種液體管路設備流動壓力損失測試方法，其特征在于:測試時，首先開啟或者關閉液體管路設備流動壓力損失測試儀的左、右進液閥(3，4)、左、右排水閥(5，6)，進行排氣或者充氣，使得左、右立管(1，2)內的液體將一段空氣封閉在“ H ”形管的頂部，得到左、右立管(I，2 )液柱高度差，然后乘以液體的密度和重力加速度，得到流動的壓力損失。
全文摘要
本發明一種液體管路設備流動壓力損失測試儀及測試方法，“∩”形管采用透明材料制作，包括左、右立管和上橫管，左、右立管之間通過上橫管連通，左立管的頂部設有排氣閥，右立管頂部設有充氣筒、左、右立管的下端分別連接左、右排水閥，左、右立管側面分別通過左、右進液閥和左、右連接管與待測管路部件的進出口測壓點相連。通過啟閉兩側進液閥和排水閥，進行充氣和排氣，兩側液體在∩形管的上部封閉一段空氣，并形成兩側立管內的液柱高度差，得到流動的水頭損失，進而計算出流動的壓力損失。本測試儀構造簡單、成本低，可以直接測得管路部件的水頭損失，而無需考慮待測部件進出口測點是否存在標高差；測試所得結果，直觀、準確，可以達到較高的精度。
文檔編號G01L7/18GK103091027SQ201310012570
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月14日 優先權日2013年1月14日
發明者于國清, 王非, 賈文哲, 唐永強 申請人:上海理工大學