液压油微小流量标准装置设计初步探讨
航空液压油属于中粘度油品，被广泛应用在国防工业中的液压测试系统中，在民用大型机械领域中也有广泛的应用。液压系统的各种设备和产品具有较高的安全性和可靠性，取决于精密的加工工艺和精确的控制技术，流量测量是液压系统的重要参数之一，并且要求流量范围越来越宽、流量控制精度越来越高。因此，本文根据液压油微小流量计量需求,介绍了一种液压油微小流量标准装置构成及原理;测定了微小流量下液压油的流动状态,针对滴流状态分析了液体挂壁对称重精度的影响,并提出了几种解决方案.为解决流量小于0.004L/min时滴流状态所造成的称重误差，项目初步确定如下多种备选解决方案：采用口径更小的喷头以提高流出速度和减少挂壁量（理论可行）；改善喷口形状和角度以减少挂壁量（理论和实际验证均可行，采用斜口且垂直安装效果最佳）；增加有效称重减少相对误差（理论和实际均可行）；采用局部气流短时间将称重始末状态挂壁液滴吹落称重容器，解决液滴挂壁问题（经验证可行）；针头局部位移实现引流作用，使液滴沿称重容器内壁流下（经验证可行）；采用启停法结合上述措施解决滴定问题。结合装置微小流量的特点，拟采用启停法作为装置平行称重方案。在被检流量计前并联快速启停旁路，快速启停阀采用电动两位三通阀，称重前油液通过两位三通阀旁路和调节指示流量计回油箱，通过调节指示流量计和质量流量控制器调节流量，调节到位后启动电动两位三通阀，油液经过被检仪表并进入称重容器，同时计时器计时，即可计算得到标准流量和被检表仪表系数等。采用启停法的最突出优势在于能保证流过被检流量计的油液 100％流入称重系统，即不会产生换向器法的内泄漏问题，保障了仪表系统的精准。相比换向器法其缺点在于换向瞬间会产生流量冲击，这种冲击对速度式流量仪表（如涡轮流量计）影响较为明显。由于容积式流量计通常为紧配合，瞬间泄漏量很小，因此，对于容积式流量计影响相对较小。也可以不通过快速启停旁路，而直接采用微型活塞系统作为启停法的油源。称重系统主要包括电子天平、称重油箱和放油阀门等。其中电子天平是项目的核心标准器，其性能直接关系到整个装置的准确度和其它性能。因此天平拟采购德国进口高精度电子天平。项目拟采用三个称重台位，以实现装置微小流量和宽量程覆盖。其中小称量电子天平的最大量程为200g，分度值为0.01mg, 小称量电子天平安装防风罩和减震垫；小称重油箱采用耐油轻质塑料容器，为减少皮重和附加质量，小台位采用手动放油。中称量电子天平的最大量程为500g，分度值为0.1mg, 中称量电子天平同样安装防风罩和减震垫；中称重油箱也采用耐油轻质塑料容器，为减少皮重和附加质量，中台位也采用手动放油。大称量电子天平的最大量程为10kg，分度值为10mg；大称重油箱采用特殊结构的超薄不锈钢油箱，称重放油阀采用轻质电磁阀。为防止电子天平在做变温实验时发生温漂，对称重油箱进行保温、隔热处理。电子天平采用RS232标准接口实现和测控系统的通讯。
流量标准装置 结构设计 液体挂壁 称重系统
贾正红 信彦峰 桑培勇
国防科技工业4113二级计量站 453049
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2014-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）