淺析液壓油溫是如何對高溫液體渦輪流量計精度產生影響的
點擊次數：2991 發(fā)布時間：2021-01-13 17:48:41
1、高溫液體渦輪流量計(變送器)是一種精密液體流量測量儀表, 可以用來測量液壓系統的液壓油的瞬時流量或總流量。與其它類型的流量變送器相比較, 具有體積小、重量輕、安裝方便、價格低廉、便于攜帶等特點, 比較適合用于液壓系統的不拆卸檢查。隨著液壓技術在農業(yè)機械上的廣泛應用, 液壓元件的檢測越來越重要, 在檢測液壓油流量過程中, 液壓油溫度對高溫液體渦輪流量計的測量精度有一定的影響。為了提高高溫液體渦輪流量計測量精度, 必需通過相應的試驗, 找出液壓油溫度影響測量精度的規(guī)律, 為液壓油流量的在線測量的計算機修正提供理論依據。液壓油溫對高溫液體渦輪流量計的測量精度有一定的影響。為了提高高溫液體渦輪流量計測量精度,通過相應的試驗, 找出了液壓油溫度影響測量精度的規(guī)律, 為液壓油流量的在線測量的計算機修正提供理論依據。
2、高溫液體渦輪流量計的結構和工作原理
高溫液體渦輪流量計的結構簡圖如圖1 所示。它主要由殼體組件、葉輪組件、前后導向架組件、壓緊圈和帶放大器的磁電感應轉換器所組成。當液體( 如液壓油) 流過變送器時, 變送器內的葉輪借助于液體的動能而產生旋轉, 葉輪即周期性地改變磁電感應系統中的磁阻值, 使通過線圈的磁通量發(fā)生變化而產生脈沖電信號, 經放大器放大后, 送至二次儀表進行顯示或累計。在測量范圍內, 葉輪的轉速可看成與流量成正比, 而信號脈沖數則與葉輪的轉速成正比, 所以當測得頻率f 和某一時間內的脈沖總數N 后, 分別除以儀表常數毛( H z/ )L,便可求得瞬時流量Q ( L / S ) 和總量V ( L ), 即:Q= f/ 互(L / s)。
3、實際流量檢測試驗
選用上海自動化儀表九廠生產的LW一15 型高溫液體渦輪流量計進行試驗, 該變送器出廠時, 是用常溫的水進行標定的, 流量范圍為0.6~4 擴/ h , 平均儀表常數為4 70.90( H z / L ), 線性度為0.3 2%, 精度為0.5 級, 因所測介質( 液壓油)與常溫的水性質不同, 儀表常數應加以修正, 或重新用實際所測的介質標定。試驗在我校工程學院液壓試驗室中的多功能液壓試驗臺上進行, 將被試驗的高溫液體渦輪流量計串聯安裝在測試油路中, 連接上數字式二次儀表進行試驗。試驗數據見表1。
4、試驗數據修正及分析
因為以上試驗是在液壓油流量變化的情況下測得, 如果要分析液壓油溫度對流量信號頻率的影響, 就必須將液壓油流量信號頻率修正到某一不變的流量下( 如52 .07L/ m i n 。流量信號頻率修正后, 如表2 所示。根據表2 對液壓油流量信號頻率的修正, 使用計算機繪制出液壓油溫度與液壓流量信號頻率之間的關系如圖2 中的曲線2 所示。
在PE NIT MU n 微機上使用高級圖形分析軟件GRAF T OOL 進行數據處理, 生成液壓油溫度與液壓流量信號頻率關系曲線2, 如圖2 所示, 并進行多項式回歸分析, 根據*小二乘法, 生成了二次*佳擬合曲線l, 如圖所示。這種方法的評價標準就是殘差的平方和*小。因為殘差的平方為正數, 所以當殘差的平方和*小時也能保證殘差*小。對于一系列數據, *佳擬合曲線將盡可能近地通過所有點。完成回歸分析以后,GRAFTOOL 可以顯示平均值、方差、X 和Y 的標準方差、X和Y 的相關系數, 以及回歸系數等統計數據, 并將這些統計數據儲存在數據文件中。這些統計數據如下:回歸方程式: =Y AZXZ +A l x +A 。相關系數二0.9 5 5 7 0 6X 的平均值二42.5Y 的平均值二46.08X 的標準方差二1 2.2 4 7 4Y 的標準方差= 12.0 1 5 8X 的方差= 1 50Y 的方差= 1 4 4.3 7 9X 和Y 的協方差= 1 4 0.6 4 4回歸系數: A。二3 8 5.7 2 4,A, 二3.0 1 6 4 7,AZ= 一0.0 2 4 4 5 7回歸方程: Y二一0.02 4 4 5 7X2 + 3.0 16 4 7X + 3 8 5.7 2 4
5、結論
液壓油溫對高溫液體渦輪流量計的測量精度有一定的影響。為了提高高溫液體渦輪流量計測量精度, 通過相應高溫液體渦輪流量計的試驗, 找出了液壓油溫度影響高溫液體渦輪流量計流量信號頻率的規(guī)律, 通過計算機繪制出了液壓油溫度與高溫液體渦輪流量計信號頻率的變化關系曲線, 并使用高級圖形分析軟件GRAFT OOL 回歸出*佳擬合二次曲線方程, 為液壓油流量在線測量的計算機液壓油溫度修正, 提供了理論依據。
2、高溫液體渦輪流量計的結構和工作原理
高溫液體渦輪流量計的結構簡圖如圖1 所示。它主要由殼體組件、葉輪組件、前后導向架組件、壓緊圈和帶放大器的磁電感應轉換器所組成。當液體( 如液壓油) 流過變送器時, 變送器內的葉輪借助于液體的動能而產生旋轉, 葉輪即周期性地改變磁電感應系統中的磁阻值, 使通過線圈的磁通量發(fā)生變化而產生脈沖電信號, 經放大器放大后, 送至二次儀表進行顯示或累計。在測量范圍內, 葉輪的轉速可看成與流量成正比, 而信號脈沖數則與葉輪的轉速成正比, 所以當測得頻率f 和某一時間內的脈沖總數N 后, 分別除以儀表常數毛( H z/ )L,便可求得瞬時流量Q ( L / S ) 和總量V ( L ), 即:Q= f/ 互(L / s)。
3、實際流量檢測試驗
選用上海自動化儀表九廠生產的LW一15 型高溫液體渦輪流量計進行試驗, 該變送器出廠時, 是用常溫的水進行標定的, 流量范圍為0.6~4 擴/ h , 平均儀表常數為4 70.90( H z / L ), 線性度為0.3 2%, 精度為0.5 級, 因所測介質( 液壓油)與常溫的水性質不同, 儀表常數應加以修正, 或重新用實際所測的介質標定。試驗在我校工程學院液壓試驗室中的多功能液壓試驗臺上進行, 將被試驗的高溫液體渦輪流量計串聯安裝在測試油路中, 連接上數字式二次儀表進行試驗。試驗數據見表1。
4、試驗數據修正及分析
因為以上試驗是在液壓油流量變化的情況下測得, 如果要分析液壓油溫度對流量信號頻率的影響, 就必須將液壓油流量信號頻率修正到某一不變的流量下( 如52 .07L/ m i n 。流量信號頻率修正后, 如表2 所示。根據表2 對液壓油流量信號頻率的修正, 使用計算機繪制出液壓油溫度與液壓流量信號頻率之間的關系如圖2 中的曲線2 所示。
在PE NIT MU n 微機上使用高級圖形分析軟件GRAF T OOL 進行數據處理, 生成液壓油溫度與液壓流量信號頻率關系曲線2, 如圖2 所示, 并進行多項式回歸分析, 根據*小二乘法, 生成了二次*佳擬合曲線l, 如圖所示。這種方法的評價標準就是殘差的平方和*小。因為殘差的平方為正數, 所以當殘差的平方和*小時也能保證殘差*小。對于一系列數據, *佳擬合曲線將盡可能近地通過所有點。完成回歸分析以后,GRAFTOOL 可以顯示平均值、方差、X 和Y 的標準方差、X和Y 的相關系數, 以及回歸系數等統計數據, 并將這些統計數據儲存在數據文件中。這些統計數據如下:回歸方程式: =Y AZXZ +A l x +A 。相關系數二0.9 5 5 7 0 6X 的平均值二42.5Y 的平均值二46.08X 的標準方差二1 2.2 4 7 4Y 的標準方差= 12.0 1 5 8X 的方差= 1 50Y 的方差= 1 4 4.3 7 9X 和Y 的協方差= 1 4 0.6 4 4回歸系數: A。二3 8 5.7 2 4,A, 二3.0 1 6 4 7,AZ= 一0.0 2 4 4 5 7回歸方程: Y二一0.02 4 4 5 7X2 + 3.0 16 4 7X + 3 8 5.7 2 4
5、結論
液壓油溫對高溫液體渦輪流量計的測量精度有一定的影響。為了提高高溫液體渦輪流量計測量精度, 通過相應高溫液體渦輪流量計的試驗, 找出了液壓油溫度影響高溫液體渦輪流量計流量信號頻率的規(guī)律, 通過計算機繪制出了液壓油溫度與高溫液體渦輪流量計信號頻率的變化關系曲線, 并使用高級圖形分析軟件GRAFT OOL 回歸出*佳擬合二次曲線方程, 為液壓油流量在線測量的計算機液壓油溫度修正, 提供了理論依據。