CN108519319A - 一种负压型多孔材料及其制品的流阻测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种负压型多孔材料及其制品的流阻测量装置，包括测试工装和测试主机，所述的测试工装包括设有辅助垫板的测试台、下测试室、上测试室总成、梯形丝杆滑台模组、龙门架，所述的测试主机包括电磁继电器、真空泵、质量流量控制器、AC/DC转换模块、微差压变送器、两个激光测距单元、过载保护单元、控制单元。本发明还公开了一种负压型多孔材料及其制品的流阻测量方法。本发明结构简单，可快速地测量各种形状多孔材料及其制品的厚度和流阻，测试精确度高，并实现了有损及无损测量，利于产品质量的实时监控，特别是对汽车内饰零件产品质量的控制。
Description
技术领域
本发明为涉及声学测试领域对大型的车辆内饰多孔材料及其制品的流阻测量，特别涉及一种负压型多孔材料及其制品的流阻测量装置及方法。
背景技术
随着汽车的乘坐舒适性得到人们的重视，使得以噪声、振动和声振粗糙度为代表的NVH性能成为汽车竞争力的重要指标之一。汽车内饰声学材料对整车的NVH性能有重要影响。虽然多孔材料能有效地吸收噪声，使其转化为热能耗散掉，但是仅当吸声性能衡量指标处于某个数值范围内时，多孔材料的吸声性能才能达到最佳，而流阻是多孔吸声材料吸声系数的重要影响因素。如何保证多孔材料的吸声性能，是汽车内饰声学材料生产的重要工作之一。
测量流阻的常用方法都是先将样件裁剪成所需形状，再到流阻仪上进行测量。此方法存在两个弊端：一是需要将样件裁剪成一定形状，这就意味着破坏抽查对象，既造成了浪费，对测试也会有一定的不便之处，尤其是采用人工裁剪时，样件边缘的不平整将会导致较大的测试误差；再者是因为这是有损检测，这就意味着抽检频率不会很高，所以使用常用方法测量样件流阻对生产调整就会存在一定的滞后。
现有的已开发成功的流阻测量装置大多是国外的产品专利，而且价格昂贵，测试功能简单，只能进行多孔材料的有损或者无损测试，只适用于实验室测试。然而，汽车内饰零件体积较大，有的零件表面不平整，对汽车内饰零件流阻的测试并没有行之有效的现有的测试装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：设计一种能在生产现场实施快速无损检测的测量多孔材料及其制品厚度和流阻的装置及方法。该装置能用于实时抽检引擎盖板吸音棉、顶棚等的流阻，以对生产调整提供指导，保证产品的质量。
本发明的技术方案为：
一种负压型多孔材料及其制品的流阻测量装置，包括测试工装和测试主机，所述的测试工装包括设有辅助垫板的测试台、下测试室、上测试室总成、梯形丝杆滑台模组、龙门架，所述的下测试室与龙门架固定于测试台上；所述梯形丝杆滑台模组通过连接件安装在所述龙门架上，所述上测试室总成安装在滑台模组的滑台上沿竖直方向在所述下测试室的正上方上下移动；所述的测试主机包括电磁继电器、真空泵、质量流量控制器、AC/DC转换模块、微差压变送器、两个激光测距单元、过载保护单元、控制单元，所述AC/DC转换模块用于将高压交流电转换为低压直流电后向电磁继电器、质量流量控制器、微差压变送器、控制单元电路连接，用于将高压交流电转换为低压直流电；所述的真空泵吸气端依次连接所述质量流量控制器和下测试室；所述的微差压变送器用于测量由于气流流过位于所述上测试室总成和下测试室之间的测试样件时在测试样件两侧产生的压力差；两个激光测距单元固定在龙门架上，分别用于测量测试样件厚度及监测滑台的竖直运动以形成闭环控制；所述的过载保护单元连接在所述质量流量控制器和下测试室之间的管路上，用于释放管路压力并发出相应的警报信号；所述控制单元通过电路连接所述电磁继电器、微差压变送器、过载保护单元及各激光测距单元，用于根据反馈信号调整测量装置的工作状态。
进一步地，所述的下测试室设有碗状的空腔，且空腔底部设有两个管螺纹孔；所述的上测试室总成包括上测试室、通过螺栓的预紧力夹紧连接所述上测试室的卡箍组合件、通过螺栓连接于所述卡箍组合件与滑台之间的T型卡箍连接件；所述上测试室与卡箍组合件的连接处设有环形沉槽；所述的卡箍连接件在与滑台模组的滑台连接面上设有定位用的凸台；所述的上测试室与下测试室相对端面均覆盖有圆环状的弹性密封垫，所述弹性密封垫为闭孔泡沫，以提高测试样件7与测试室端面的贴合度，抑制气流的边缘泄漏。
进一步地，所述的龙门架为H型结构，包括横梁、支撑架、位于横梁两端的立柱，所述支撑架倾斜支撑设置在所述立柱和测试台之间；用于测量测试样件厚度的激光测距单元固定在所述横梁底面，用于测量所述监测滑台的竖直运动的激光测距单元通过L型支臂固定在所述横梁上。
进一步地，所述的质量流量控制器和下测试室之间的管路上还依次连接有空气滤清器和节流阀；所述微差压变送器一侧通过稳压腔和下测试室相连接，另一侧通过另一稳压腔连接大气，从而组成压力测试管路。
一种基于如所述测量装置的流阻测量方法，包括步骤：
步骤1、直接获取或通过激光测距单元测得测试样件的厚度；
步骤2、根据测试样件的材料类型、所测厚度设置流阻的目标区间，接着将测试样件相对平整的位置置于下测试室上，选择相应的测试模式，所述的测试模式包括无损测试模式和有损测试模式；
步骤3、所述控制单元根据相应的测试模式、材料类型和所测厚度控制滑台使所述上测试室总成下降到指定位置；
步骤4、所述上测试室总成到达预期位置后，所述控制单元发出控制信号，使电磁继电器接通真空泵的电路，所述真空泵形成的负压使得气流在测试室内垂直流过测试样件，从而在测试样件两侧产生压力差；
步骤5、通过质量流量控制器检测并控制测试室内气流流量由小变大，所述微差压变送器测量对应流量大小工况下的有效压差信号，所述控制单元记录对应的流量大小与有效压差信号，测试结束后，上测试室总成将自动抬升；
步骤6、判断是否进行下一个点位的测试，若是，则将测试样件另一相对平整的位置置于下测试室上并返回步骤3，若否，则进入步骤7；
步骤7、根据所述控制单元记录的测试结果应用最小二乘原理拟合得到所述流量-压差关系曲线，根据所述流量-压差关系曲线的斜率得到材料的流阻，接着根据所得的流阻计算对应的比流阻Rs及流阻率r。
进一步地，步骤1中，所述通过激光测距单元测得测试样件的厚度的过程具体包括：
步骤11、通过激光测距单元测量桌面的相对位置；
步骤12、将测试样件放置于测量位置，对测试样件表面的多个不同点位进行相对位置测量，记录相关数据并得到相关数据的平均值；
步骤13、将步骤11所测结果减去步骤12中所得平均值，即可得到测试样件的厚度。
进一步地，所述步骤12中，所得平均值的求取过程包括：
步骤121、计算所述测试样件表面所有测量点位的测量结果平均值；
步骤122、判断各个测量结果与所有测量结果的平均值的相对误差是否小于5％，若是，则将该测量结果剔除；
步骤123、对剩下的各测量点位的测量结果重新计算平均值，从而得到计算测试样件厚度的平均值。
进一步地，步骤3中，所述上测试室总成下降过程中通过用于测量所述监测滑台的激光测距单元监控上测试室总成的运动，并将上测试室总成的相对位置反馈至控制单元，使控制单元能判断上测试室总成是否运动至预期位置，形成对上测试室运动的闭环控制，以精确控制其最终位置，减少边缘泄漏的影响。
进一步地，步骤5中，所述控制单元在记录对应的流量大小与压差的同时，还执行步骤：
步骤51、根据所述微差压变送器测量的压差信号判断是否过载；
步骤52、若是，则电磁继电器截断电路并通过过载保护单元释放管路压力并做出相应的警报。
进一步地，所述步骤7中，应用最小二乘原理拟合所述流量-压差关系曲线的过程中，因流量为零时，压差也为零，故原点也作为拟合数据，且直线应通过原点，应用最小二乘原理，通过数值计算方法以经过原点的直线进行拟合，可得：
式中，Ri为测量装置测得的不同压差ΔPi与对应的流量qvi的比值，即测得的流阻；为流阻的最小二乘解；
对求导并令它为零，则：
是在最小二乘意义下误差达到最小值，则：
由于直线通过原点，最小二乘问题退化为求平均斜率，直线方程的相关系数为：
拟合得到的曲线的斜率即为材料的流阻，拟合过程中要求所得方程的相关系数不低于0.95，若方程的相关系数低于0.95，则剔除非原点的偏差较大的数据，重新进行拟合，直至满足要求。
相比现有技术，本发明的有益效果是：
本发明适用于测量多孔材料及其制品的流阻，尤其是大型的车辆内饰件，优势更为明显。其比流阻测量范围为3000～1500000Pa·s/m3，能满足基本的测试需要。具有较为完善的控制系统和数据分析系统，既能快速测量多孔材料及其制品的流阻，也能辅助测量多孔材料及其制品厚度，有利于监控多孔材料及其制品的生产质量。
附图说明
图1为本发明流阻测量装置的装配图。
图2为本发明流阻测量装置下测试室的零件图。
图3为本发明流阻测量装置上测试室总成的爆炸图。
图4为本发明流阻测量装置工作状态的气流流向示意图。
图5为本发明流阻测量装置的电气回路结构图。
图6为本发明流阻测量装置的气流管路结构图。
图7为本发明流阻测量装置无损测试状态参考图。
图8为本发明流阻测量装置有损测试状态参考图。
图9为本发明流阻测量装置信息流图。
图10为本发明流阻测量装置系统测试逻辑框图。
图11为本发明流阻测量装置的滑台运动控制系统方框图。
图12为本发明流阻测量装置的流阻测试控制系统方框图。
图13为本发明流阻测量装置的主GUI界面。
图14为本发明流阻测量装置的厚度测量GUI界面。
图15为本发明流阻测量装置的流阻测量GUI界面。
图中所示：
1-测试台；2-下测试室；21-空腔；22-管螺纹孔；3-上测试室总成；31-上测试室；32-卡箍组合件；33-卡箍连接件；34-环形沉槽；35-凸台；4-梯形丝杆滑台模组；41-滑台；5-龙门架；51-横梁；52-支撑架；53-立柱；54-L型支臂；6-闭孔泡沫；7-测试样件；8-气流；9-辅助垫板；10-电磁继电器；11-真空泵；12-质量流量控制器；13-AC/DC转换模块；14-微差压变送器；15-激光测距单元；16-控制单元；17-过载保护单元；18-稳压腔；19-空气滤清器。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施事例所表示的范围。
如图1至图6所示，一种负压型多孔材料及其制品的流阻测量装置，包括测试工装和测试主机，所述的测试工装包括设有辅助垫板9的测试台1、下测试室2、上测试室总成3、梯形丝杆滑台模组4、龙门架5，所述的下测试室2与龙门架5固定于测试台1上，下测试室2可根据上测试室总成3的安装位置进行一定的安装位置调整。所述梯形丝杆滑台模组4通过连接件安装在所述龙门架5上，所述上测试室总成3安装在滑台模组4的滑台41上沿竖直方向在所述下测试室2的正上方上下移动；所述的测试主机包括电磁继电器10、真空泵11、质量流量控制器12、AC/DC转换模块13、微差压变送器14、两个激光测距单元15、过载保护单元17、控制单元16，所述AC/DC转换模块13用于将高压交流电转换为适用的直流电后向电磁继电器10、质量流量控制器12、微差压变送器14、控制单元16供电；所述的真空泵11吸气端依次连接所述质量流量控制器12和下测试室2；所述的微差压变送器14用于测量由于气流8流过位于所述上测试室总成3和下测试室2之间的测试样件7时在测试样件7两侧产生的压力差；两个激光测距单元15固定在龙门架5上，分别用于测量测试样件7厚度及监测滑台41的竖直运动以形成闭环控制；所述的过载保护单元17连接在所述质量流量控制器12和下测试室2之间的管路上，用于释放管路压力并发出相应的警报信号；所述控制单元16通过电路连接所述电磁继电器10、微差压变送器14、过载保护单元17及各激光测距单元15，用于根据反馈信号调整测量装置的工作状态。
所述的下测试室2设有碗状的空腔21，且空腔底部设有两个管螺纹孔22；所述的上测试室总成3包括上测试室31、通过螺栓的预紧力夹紧连接所述上测试室31的卡箍组合件32、通过螺栓连接于所述卡箍组合件32与滑台41之间的T型卡箍连接件33；所述上测试室31与卡箍组合件32的连接处设有环形沉槽34；所述的卡箍连接件33在与滑台模组4的滑台41连接面上设有定位用的凸台35；所述的上测试室31与下测试室2相对端面均覆盖有圆环状的弹性密封垫，所述弹性密封垫为闭孔泡沫6。以提高测试样件7与测试室端面的贴合度，抑制气流8的边缘泄漏。
所述的龙门架5为H型结构，包括横梁51、支撑架52、位于横梁51两端的立柱53，所述支撑架52倾斜支撑设置在所述立柱53和测试台1之间；用于测量测试样件7厚度的激光测距单元15固定在所述横梁51底面，用于测量所述监测滑台41的竖直运动的激光测距单元15通过L型支臂54固定在所述横梁51上。
如图4所示，当负压型多孔材料制品的流阻测量装置处于工作状态时，气流8依次经过上测试室总成3、测试样件7和下测试室2，气流8形成稳定的层流，并垂直向下通过测试样件7。该装置基于流阻的计算公式，通过控制气体流速，测量测试样件7两侧的压力差，以此计算多孔材料及其制品的流阻大小。
如图6所示，所述的质量流量控制器12和下测试室2之间的管路上还依次连接有空气滤清器19和节流阀，抽气管路中的气流8依次经过下测试室2、质量流量控制器12和真空泵11，并与大气组成完整抽气主回路。当测试装置处于过载状态时，抽气管路的次回路中过载保护单元17释放管路压力，从而实现过载保护。所述微差压变送器14一侧通过稳压腔18和下测试室2相连接，另一侧通过另一稳压腔18连接大气，可有效和准确地测出下测试室2和大气的压力差。
如图7所示，对于大型的车辆内饰多孔材料及其制品的流阻测量，测量装置应当处于无损测试模式时，测试样件7无需经过人工裁剪成的特定形状，只需找出测试样件7表面相对平整的位置，将测试样件7正确地安装在合适的位置，滑台模组在控制系统的动作下，使上测试室总成3的端口、上测试室2的端口与测试样件7表面完全贴合，便可进行对测试样件7的流阻的测量。
如图8所示，对于实验对标用的多孔材料及其制品的流阻测量，测量装置应当处于有损测试模式时，测试样件需经过人工裁剪成圆形的测试样件7，并将圆形测试样件7正确地安装在下测试室中，滑台模组在控制系统的动作下，使上测试室总成3的端口与上测试室2的端口表面完全贴合，便可进行对测试样件7的流阻的测量。
如图9所示，本流阻测量装置主要由流阻测试台执行元件、控制单元和计算软件分析程序三部分组成。
如图9至图12所示，根据流阻的计算公式以及相关数值计算方法，开发的数据分析系统具有较好的分析计算流程。数据分析系统中的Matlab/GUI分析程序将流量值、压差值和厚度值读取出来并显示到GUI界面上，并将相关信息提供到控制单元16，进而驱动测试台执行元件，并根据激光测距单元测出的距离自动调整滑台模组4的滑台41的位置。根据流阻等计算公式，通过最小二乘原理计算出最佳的流阻，并可进一步求得比流阻和流阻率，以标准数据库中的样件数据作为评价指标，计算出流阻直线方程的相关系数，进一步判断相关系数是否达到要求，从而得到该测试样件7的生产质量状况，所得的产品的质量检测结果有助于指导实际生产的调整与优化。
如图13至图15，本实施例开发一种负压型多孔材料及其制品流阻的计算软件，利用Matlab/GUI设计该计算软件的面板，Matlab中的GUI分析程序界面具有人机交互功能，可实时记录测量装置测得的流量值、压差值和测试样件7的厚度值，并通过程序中设置的数值计算方法计算出比流阻，流阻率，流阻及其相关曲线，显示测试样件7的检测结果，运用方便，实用性强，工程应用中有较大的帮助。基于图11和图12的测试装置的控制系统，可以运用该软件有效地监控产品的生产质量和进行实验分析。
以一次完整的测试为例，流阻测量装置的测试流程如下：
一种基于如所述流阻测量装置的流阻测量方法，包括步骤：
步骤1、直接获取或通过激光测距单元15测得测试样件7的厚度，如果厚度已知，也可以在界面中直接输入；
步骤2、根据测试样件7的材料类型、所测厚度设置流阻的目标区间，接着将测试样件7相对平整的位置置于下测试室2上，选择相应的测试模式，点击流阻测试界面上的“测试”按钮即可自动进入测试环节并完成相应的测试与计算；所述的测试模式包括无损测试模式和有损测试模式，其中无损测试模式主要是针对制品的快速检测，有损测试模式是对裁剪好的样件进行流阻测量，二者主要差别在于待测样件是否需要裁剪以及上测试室的实际下降距离；
步骤3、所述控制单元16根据相应的测试模式、材料类型和所测厚度控制滑台41使所述上测试室总成3下降到指定位置，与此同时，用于监测滑台运动的激光测距单元监控上测试室总成3的运动，并将上测试室总成3的相对位置反馈至控制单元16，使得控制单元16能判断上测试室总成3是否运动至预期位置，从而实现对压紧力的精确控制，形成对上测试室运动的闭环控制，以精确控制其最终位置，减少边缘泄漏的影响；
步骤4、所述上测试室总成3到达预期位置后，所述控制单元16发出控制信号，使电磁继电器10接通真空泵11的电路，所述真空泵11形成的负压使得气流在按ISO9053标准设计的测试室内垂直流过测试样件7，从而在测试样件7两侧产生压力差，此时，微差压变送器14便可测量测试样件7两侧的压力差；
步骤5、通过质量流量控制器12检测并控制测试室内气流8流量一个较小的值以一定的幅值慢慢增大，直至微差压变送器14测得第一个有效压力差。此时，控制单元16记录下第一组有效数字，此后质量流量控制器12便按此次记录的流量大小为增加幅值控制气流8增大，直至测得6组数据。如果测试样件7流阻较小，气流8流速超出层流的临界值，测试将提前结束。测试结束后，上测试室总成3将自动抬升。
步骤6、当一个测试点位的测试完成后，系统自动提示是否进入下一个点位的测试，判断是否进行下一个点位的测试，若是，则将测试样件7另一相对平整的位置置于下测试室上，点击提示窗口内的“确认”键，则返回步骤3，若点击“取消”键，则进入步骤7；
步骤7、根据所述控制单元16记录的测试结果应用最小二乘原理拟合得到所述流量-压差关系曲线，根据所述流量-压差关系曲线的斜率得到材料的流阻，接着根据所得的流阻计算对应的比流阻Rs及流阻率r。
具体而言，步骤1中，所述通过激光测距单元15测得测试样件7的厚度的过程具体包括：
步骤11、通过激光测距单元15测量桌面的相对位置；
步骤12、将测试样件7放置于测量位置，对测试样件7表面的多个不同点位进行相对位置测量，记录相关数据并得到相关数据的平均值；
步骤13、将步骤11所测结果减去步骤12中所得平均值，即可得到测试样件7的厚度。
具体而言，所述步骤12中，所得平均值的求取过程包括：
步骤121、计算所述测试样件7表面所有测量点位的测量结果平均值；
步骤122、判断各个测量结果与所有测量结果的平均值的相对误差是否小于5％，若否，则将该测量结果剔除；
步骤123、对剩下的各测量点位的测量结果重新计算平均值，从而得到计算测试样件7厚度的平均值。
具体而言，步骤5中，所述控制单元16在记录对应的流量大小与压差的同时，还执行步骤：
步骤51、根据所述微差压变送器14测量的压差信号判断是否过载；
步骤52、若是，则电磁继电器截断电路并通过过载保护单元17释放管路压力并做出相应的警报。
具体而言，所述步骤7中，应用最小二乘原理拟合所述流量-压差关系曲线的过程中，因流量为零时，压差也为零，故原点也作为拟合数据，且直线应通过原点，应用最小二乘原理，通过数值计算方法以经过原点的直线进行拟合，可得：
式中，Ri为测量装置测得的不同压差ΔPi与对应的流量qvi的比值，即测得的流阻；为流阻的最小二乘解；
对求导并令它为零，则：
是在最小二乘意义下误差达到最小值，则：
由于直线通过原点，最小二乘问题退化为求平均斜率，直线方程的相关系数为：
拟合得到的曲线的斜率即为材料的流阻，拟合过程中要求所得方程的相关系数不低于0.95，若方程的相关系数低于0.95，则剔除非原点的偏差较大的数据，重新进行拟合，直至满足要求。
所述的比流阻Rs的计算表达式为：
式中，A为垂直于气流方向的样件横截面积，此处为7.85×10-3m2。
所述流阻率r的计算表达式为：
式中，t为沿气流方向样件厚度。
上述数据处理结果最终会显示于流阻测量界面上。若需要导出测试结果，则可点击“导出测试结果”，程序先调用Excel新建文档，再将测试结果导出并保存至新建的Excel文档。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种负压型多孔材料及其制品的流阻测量装置，包括测试工装和测试主机，所述的测试工装包括设有辅助垫板(9)的测试台(1)、下测试室(2)、上测试室总成(3)、梯形丝杆滑台模组(4)、龙门架(5)，所述的下测试室(2)与龙门架(5)固定于测试台(1)上；所述梯形丝杆滑台模组(4)通过连接件安装在所述龙门架(5)上，所述上测试室总成(3)安装在滑台模组(4)的滑台(41)上沿竖直方向在所述下测试室(2)的正上方上下移动；所述的测试主机包括电磁继电器(10)、真空泵(11)、质量流量控制器(12)、AC/DC转换模块(13)、微差压变送器(14)、两个激光测距单元(15)、过载保护单元(17)、控制单元(16)，所述AC/DC转换模块(13)用于将高压交流电转换为低压直流电后向电磁继电器(10)、质量流量控制器(12)、微差压变送器(14)、控制单元(16)供电；所述的真空泵(11)吸气端依次连接所述质量流量控制器(12)和下测试室(2)；所述的微差压变送器(14)用于测量由于气流(8)流过位于所述上测试室总成(3)和下测试室(2)之间的测试样件(7)时在测试样件(7)两侧产生的压力差；两个激光测距单元(15)固定在龙门架(5)上，分别用于测量测试样件(7)厚度及监测滑台(41)的竖直运动以形成闭环控制；所述的过载保护单元(17)连接在所述质量流量控制器(12)和下测试室(2)之间的管路上，用于释放管路压力并发出相应的警报信号；所述控制单元(16)通过电路连接所述电磁继电器(10)、微差压变送器(14)、过载保护单元(17)及各激光测距单元(15)，用于根据反馈信号调整测量装置的工作状态。
2.根据权利要求1所述的流阻测量装置，其特征在于：所述的下测试室(2)设有碗状的空腔(21)，且空腔底部设有两个管螺纹孔(22)；所述的上测试室总成(3)包括上测试室(31)、通过螺栓的预紧力夹紧连接所述上测试室(31)的卡箍组合件(32)、通过螺栓连接于所述卡箍组合件(32)与滑台(41)之间的T型卡箍连接件(33)；所述上测试室(31)与卡箍组合件(32)的连接处设有环形沉槽(34)；所述的卡箍连接件(33)在与滑台模组(4)的滑台(41)连接面上设有定位用的凸台(35)；所述的上测试室(31)与下测试室(2)相对端面均覆盖有圆环状的弹性密封垫，所述弹性密封垫为闭孔泡沫(6)。
3.根据权利要求2所述的流阻测量装置，其特征在于：所述的龙门架(5)为H型结构，包括横梁(51)、支撑架(52)、位于横梁(51)两端的立柱(53)，所述支撑架(52)倾斜支撑设置在所述立柱(53)和测试台(1)之间；用于测量测试样件(7)厚度的激光测距单元(15)固定在所述横梁(51)底面，用于测量所述监测滑台(41)的竖直运动的激光测距单元(15)通过L型支臂(54)固定在所述横梁(51)上。
4.根据权利要求2所述的流阻测量装置，其特征在于：所述的质量流量控制器(12)和下测试室(2)之间的管路上还依次连接有空气滤清器(19)和节流阀；所述微差压变送器(14)一侧通过稳压腔(18)和下测试室(2)相连接，另一侧通过另一稳压腔(18)连接大气。
5.一种基于如权利要求1至4中任一项所述流阻测量装置的流阻测量方法，其特征在于，包括步骤：
步骤1、直接获取或通过激光测距单元(15)测得测试样件(7)的厚度；
步骤2、根据测试样件(7)的材料类型、所测厚度设置流阻的目标区间，接着将测试样件(7)相对平整的位置置于下测试室2上，选择相应的测试模式；所述的测试模式包括无损测试模式和有损测试模式；
步骤3、所述控制单元(16)根据相应的测试模式、材料类型和所测厚度控制滑台(41)使所述上测试室总成(3)下降到指定位置；
步骤4、所述上测试室总成(3)到达预期位置后，所述控制单元(16)发出控制信号，使电磁继电器(10)接通真空泵(11)的电路，所述真空泵(11)形成的负压使得气流在测试室内垂直流过测试样件(7)，从而在测试样件(7)两侧产生压力差；
步骤5、通过质量流量控制器(12)检测并控制测试室内气流(8)流量由小变大，所述微差压变送器(14)测量对应流量大小工况下的有效压差信号，所述控制单元(16)记录对应的流量大小与有效压差信号，测试结束后，上测试室总成(3)将自动抬升；
步骤6、判断是否进行下一个点位的测试，若是，则将测试样件(7)另一相对平整的位置置于下测试室上并返回步骤3，若否，则进入步骤7；
步骤7、根据所述控制单元(16)记录的测试结果应用最小二乘原理拟合得到所述流量-压差关系曲线，根据所述流量-压差关系曲线的斜率得到材料的流阻，接着根据所得的流阻计算对应的比流阻Rs及流阻率r。
6.根据权利要求5所述的流阻测量方法，其特征在于，步骤1中，所述通过激光测距单元(15)测得测试样件(7)的厚度的过程具体包括：
步骤11、通过激光测距单元(15)测量桌面的相对位置；
步骤12、将测试样件(7)放置于测量位置，对测试样件(7)表面的多个不同点位进行相对位置测量，记录相关数据并得到相关数据的平均值；
步骤13、将步骤11所测结果减去步骤12中所得平均值，即可得到测试样件(7)的厚度。
7.根据权利要求6所述的流阻测量方法，其特征在于，所述步骤12中，所得平均值的求取过程包括：
步骤121、计算所述测试样件(7)表面所有测量点位的测量结果平均值；
步骤122、判断各个测量结果与所有测量结果的平均值的相对误差是否小于5％，若否，则将该测量结果剔除；
步骤123、对剩下的各测量点位的测量结果重新计算平均值，从而得到计算测试样件(7)厚度的平均值。
8.根据权利要求5所述的流阻测量方法，其特征在于，步骤3中，所述上测试室总成(3)下降过程中通过用于测量所述监测滑台(41)的激光测距单元(15)监控上测试室总成(3)的运动，并将上测试室总成(3)的相对位置反馈至控制单元(16)，使控制单元(16)能判断上测试室总成(3)是否运动至预期位置，形成对上测试室运动的闭环控制，以精确控制其最终位置，减少边缘泄漏的影响。
9.根据权利要求5所述的流阻测量方法，其特征在于，步骤5中，所述控制单元(16)在记录对应的流量大小与压差的同时，还执行步骤：
步骤51、根据所述微差压变送器(14)测量的压差信号判断是否过载；
步骤52、若是，则电磁继电器截断电路并通过过载保护单元(17)释放管路压力并做出相应的警报。
10.根据权利要求5所述的流阻测量方法，其特征在于，所述步骤7中，应用最小二乘原理拟合所述流量-压差关系曲线的过程中，因流量为零时，压差也为零，故原点也作为拟合数据，且直线应通过原点，应用最小二乘原理，通过数值计算方法以经过原点的直线进行拟合，可得：
式中，Ri为测量装置测得的不同压差ΔPi与对应的流量qvi的比值，即测得的流阻；为流阻的最小二乘解；
对求导并令它为零，则：
是在最小二乘意义下误差达到最小值，则：
由于直线通过原点，最小二乘问题退化为求平均斜率，直线方程的相关系数为：
拟合得到的曲线的斜率即为材料的流阻，拟合过程中要求所得方程的相关系数不低于0.95，若方程的相关系数低于0.95，则剔除非原点的偏差较大的数据，重新进行拟合，直至满足要求。
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