CN105910696A - 一种可压缩气体声速测量方法及装置 - Google Patents

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王小辉
李俊伟
乔向阳
卜雪妮
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Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H5/00—Measuring propagation velocity of ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. of pressure waves

Abstract

本发明公开了一种可压缩气体声速测量方法及装置，属于飞机环境技术领域。包括：储气罐通过管道与过滤器、压力调节器、加热器、温度传感器、压力表、超声波流量计及流量校验计依次连接。本发明测量声速原理简单，方法便捷，能够快速的测量出气体的各种状态下的声速，不受环境因素的影响。本发明设备简单，结构紧凑，重量轻，可以在较小的空间内实施。

Description

一种可压缩气体声速测量方法及装置
技术领域
本发明属于飞机环境技术领域，具体涉及一种可压缩气体声速测量方法及装置。
背景技术
声音在气体介质中的传播速度测量计算，对于不可压缩气体，通常计算方法成熟，准确度较高；但对于可压缩气体，常用的仪器设备复杂，对测量环境要求较高，而且测量周期较长。对于飞机设计试验等领域来说，通常一般的试验，需要在较短的时间内测量气体的过程参数，进行模拟试验。所以急需一种测量装置及方法，能够快速的测量各种状况下不可压缩气体的声速。
发明内容
本发明目的：提出一种可压缩气体声速测量方法及装置，能够快速测量在预设温度和预设压力条件下声波在可压缩气体中的声速。
本发明的技术方案：一种可压缩气体声速测量方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1，查表得到声波在预设温度，预设压力条件下的不可压气体中声速C0。
步骤2，采集可压缩气体的估计流量Q0。
步骤3，计算系数K＝Q0/C0 2。
步骤4，采集可压缩气体的实际流量Q1。
步骤5，计算声波在步骤1预设温度，预设压力条件下的可压缩气体的声速
一种可压缩气体声速测量装置，包括：温度传感器、压力表、超声波流量计及空气流量校验计，依次连接在管道中；储气罐通过管道与过滤器、压力调节阀、加热器依次连接。
本发明技术优点：本发明测量声速原理简单，方法便捷，能够快速的测量出气体的各种状态下的声速，不受环境因素的影响。本发明设备简单，结构紧凑，重量轻，可以在较小的空间内实施。
附图说明
图1为本发明一种可压缩气体声速测量装置的一优选实施例的各组件安装示意图。
其中，1-储气罐，2-过滤器，3-压力调节阀，4-加热器，5-温度传感器，6-压力表，7-超声波流量计，8-空气流量校验计，9-管道。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。请参照图1；
一种可压缩气体声速测量装置，包括：储气罐1通过管道9与过滤器2、压力调节器3、加热器4、温度传感器5、压力表6、超声波流量计7及流量校验计8依次连接。
从过滤器2用于过滤空气中的杂质，以免破坏加热器5，压力调节器3用于切断空气的流动和控制管道内气体的压力，通过压力表6可以显示，使所测气体压力达到实验预设压力要求，加热器用于加热气体使用，通过温度传感器5显示，使所测气体温度达到预设温度要求。
超声波流量计7的探头安装在管道9上，并输入管道参数，包括材质、外径、壁厚，以及按照不可压缩气体在预设温度和预设压力下的声速输入初始值C0，可测得可压缩气体估计流量值Q0。
空气流量校验计8用于测得压缩气体实际流量Q1
相同实验设备、预设温度，预设压力下的，可压缩气体系数K与不可压缩气体的系数K相同。
通过公式K＝Q0/C0 2，K＝Q1/C1 2由此可计算出声波在预设温度，预设压力条件下的可压缩气体的声速
本发明测量声速原理简单，方法便捷，能够快速的测量出气体的各种状态下的声速，不受环境因素的影响。本发明设备简单，结构紧凑，重量轻，可以在较小的空间内实施。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种可压缩气体声速测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1，查表得到声波在预设温度，预设压力条件下的不可压气体中声速C0。
步骤2，采集可压缩气体的估计流量Q0。
步骤3，计算系数K＝Q0/C0 2。
步骤4，采集可压缩气体的实际流量Q1。
步骤5，计算声波在步骤1预设温度，预设压力条件下的可压缩气体的声速
2.一种可压缩气体声速测量装置，其特征在于，包括：温度传感器(5)、压力表(6)、超声波流量计(7)和空气流量校验计(8)，依次连接在管道(9)中，储气罐(1)通过管道(9)与过滤器(2)、压力调节阀(3)及加热器(4)依次连接。
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