CN108982090A - 一种压力损失测试系统及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于测量单向阀、文丘里管等产品压力损失的测试系统及其测试方法，包括变频泵、电气比例阀、调节阀、液体流量计、气体流量计、压力变送器等主要设备；能够通过三通阀的动作实现液路系统测量及气路系统测量，测量范围广；通过两级PID算法对变频泵与调节阀的综合控制，以及PID算法对电气比例阀及调节阀的先后调节，能够将系统压力及流量自动调节到设定压力值和设定流量值，从而真实、精确的模拟单向阀类测件的应用环境，且克服了手动调节耗时时间长的缺陷；通过设备的合理布局，使得管道中的液体介质在测试完成后能够流回介质箱而无残留，不会对后续的气路系统测试产生影响。
Description
技术领域
本发明涉及流体设备测试系统及其测试方法，具体涉及一种测试单向阀、文丘里管等产品压力损失的测试系统。
背景技术
汽车行业应用了许多单向阀、文丘里管等设备，为了进一步提高汽车的性能，需要对单向阀及文丘里管等设备进行性能测试，了解此类产品在实际应用压力及流量状态下的压力损失值，从而为产品优化提供数据支撑。当前市场上，尚未发现此类型产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于单向阀、文丘里管产品的压力损失测试系统及其测试方法，该测试系统能够提供液路系统测试及空气系统测试两种测试功能，能够自动调节到设定压力及设定流量的循环条件下进行压力损失测试。
本发明的技术方案是：一种压力损失测试系统，包括液体介质箱、变频泵、液体流量计、三通阀A、三通阀B、测管A、测管B、测管C、调节阀、过滤器、减压阀、压力罐、电气比例阀、气体流量计，设备之间通过连接管道连接。
进一步的，所述测管A、测管B及测管C通过连接管道分别与压力变送器A，压力变送器B及压力变送器C连接。
进一步的，通过控制所述三通阀A和三通阀B的通断，使得压力损失测试系统实现液路系统测量及气路系统测量的切换。
进一步的，所述压力损失测试系统用于液路系统测量时，三通阀A和三通阀B处于断开状态，变频泵将液体介质从液体介质箱中抽出，依次流经液体流量计、三通阀A、测管A、单向阀、测管B、调节阀、三通阀B后，返回液体介质箱中，形成闭式循环；
进一步的，所述压力损失测试系统用于液路系统测量时，控制系统根据压力变送器A信号反馈，运用PID算法对变频泵进行压力调节，作为控制内环；根据液体流量计的信号反馈，运用PID算法对调节阀进行流量调节，作为控制外环；控制内环与控制外环同时作用，将系统实际压力和流量自动调节到设定压力值和设定流量值，满足测件的压力损失测量条件。此时，读取压力变送器A和压力变送器B的数据并作减法，即可得出单向阀在设定压力、设定流量下的压力损失值。
进一步的，所述压力损失测试系统用于气路系统测量时，三通阀A和三通阀B处于接通状态，压缩空气依次经过滤器、减压阀、压力罐、电气比例阀、气体流量计、三通阀A、测管A、测件、测管B、调节阀、三通阀B后排空，形成开式循环。
进一步的，所述压力损失测试系统用于气路系统测量时，控制系统首先根据压力变送器A的信号反馈，运用PID算法对电气比例阀进行压力调节，将系统压力调节到设定压力；再根据气体流量计的信号反馈，运用PID算法对调节阀进行流量调节，将系统流量调节到设定流量，满足测件的压力损失测量条件。此时，读取压力变送器A、压力变送器B的数据，即可得出单向阀或文丘里管在设定压力、设定流量下的压力损失值。
进一步的，所述压力损失测试系统用于气路系统测量时，测管C可与文丘里管支路连接，用于测量文丘管支路的压力。
进一步的，测管A、测管B及测管C竖直安装；三通阀A的安装位置低于测管A的进水口，高于液体流量计；三通阀B的安装位置低于测管B的出水口，高于液体介质箱；当压力损失测试系统完成液路系统测试后，管道中的液体介质能够流回介质箱而无残留，不会对后续的气路系统测试产生影响。
本发明的有益效果是：本发明提供一种压力损失测试系统，通过三通阀的通断实现液路系统测量及气路系统测量的功能切换，通过测管C实现文丘里管的支路测量，测量范围广；液路测量时运用内外环PID算法对变频泵与调节阀的综合控制，气路测量时运用PID算法对电气比例阀及调节阀进行先后调节，均能够将系统压力及流量自动调节到设定压力值和设定流量值，从而真实、精确的模拟单向阀类测件的应用环境，且克服了手动调节耗时时间长的缺陷；通过设备的合理布局，使得管道中的液体介质在测试完成后能够流回介质箱而无残留，不会对后续的气路系统测试产生影响。
附图说明
图1是压力损失测试系统适用于液体介质单向阀的连接方式，
图2是压力损失测试系统适用于空气介质单向阀的连接方式，
图3是压力损失测试系统适用于空气介质文丘里管的连接方式，
图4是压力损失测试系统部分设备的空间布局
图中：1.液体介质箱；2.变频泵；3.液体流量计；4-1.三通阀A；4-2.三通阀B；5-1.测管A；5-2.测管B；5-3.测管C；6.调节阀；7-1.压力变送器A；7-2.压力变送器B；7-3.压力变送器C；8.过滤器；9.减压阀；10.压力罐；11.电气比例阀；12.气体流量计；13.连接管道；14.文丘里管；15.单向阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明所述压力损失测试系统通过三通阀A4-1和三通阀B4-2的动作，分别具备液路系统测量及气路系统测量两种功能。如图1所示，三通阀A4-1和三通阀B4-2处于断电状态，所述压力损失测试系统用于测试液体介质下单向阀15产品的压力损失，主要包括液体介质箱1，变频泵2，液体流量计3，测管A5-1，测管B5-2，调节阀6，压力变送器A7-1，压力变送器B7-2及压力变送器C7-3等设备，各设备之间通过连接管道13连接。所述液体介质箱1用于储存水、冷却液等介质，所述变频泵2将液体介质从液体介质箱1中抽出，依次流经液体流量计3、三通阀A4-1、测管A5-1、单向阀15、测管B5-2、调节阀6、三通阀B4-2后，返回液体介质箱1中，形成闭式循环。所述压力变送器A7-1、压力变送器B7-2分别用于测量测管A5-1连接处和测管B5-2连接处的压力值；所述压力变送器A7-1、液体流量计3将测量信号反馈给控制系统，控制系统通过两级PID算法对所述变频泵2与调节阀6进行综合控制，自动调节到设定压力值和设定流量值，满足单向阀的压力损失测量条件；所述测管A5-1、测管B5-2通过连接管道13与单向阀15连接，读取压力变送器A7-1和压力变送器B7-2的数据并作减法，即可得出单向阀15在设定压力、设定流量下的压力损失值。
如图2和图3所示，三通阀A4-1和三通阀B4-2处于通电状态，所述压力损失测试系统用于测试空气介质下单向阀15、文丘里管14等类型产品的压力损失，主要包括过滤器8，加压阀9，压力罐10，电气比例阀11，气体流量计12，测管A5-1，测管B5-2，测管C5-3，调节阀6，压力变送器A7-1，压力变送器B7-2及压力变送器C7-3等设备，各设备之间通过连接管道13连接。压缩气体首先进入过滤器8进行净化，再通过减压阀9调整到系统许用压力范围，之后进入压力罐10，为测试系统提供充足、稳定的气源，流经电气比例阀11、气体流量计12、三通阀A4-1、测管A5-1，测管B5-2、调节阀6、三通阀AB-2后排空。所述压力变送器A7-1、压力变送器B7-2及压力变送器C7-3分别用于测量测管A5-1连接处、测管B5-2连接处及测管C5-3连接处的压力值；所述压力变送器A7-1、气体流量计12将测量信号反馈给控制系统，控制系统首先通过PID算法调节电气比例阀11到设定压力，再用PID算法调节调节阀6到设定流量，满足单向阀和文丘里管的压力损失测量条件；所述测管A5-1、测管B5-2通过连接管道13与单向阀15连接，读取压力变送器A7-1和压力变送器B7-2的数据并作减法，即可得出单向阀15在设定压力、设定流量下的压力损失值；所述测管A5-1、测管B5-2、测管C5-3通过连接管道13与文丘里管14连接，读取压力变送器A7-1、压力变送器B7-2和压力变送器C7-3的数据，即可得出文丘里管14在设定压力、设定流量下的压力损失值，以及文丘里效应下的文丘里管进气口与支路的压差值。
如图4所示，本发明所述压力损失测试系统的测管A5-1、测管B5-2、测管C5-3竖直安装；三通阀A4-1的安装位置低于测管A5-1的进水口，高于液体流量计3；三通阀B4-2的安装位置低于测管B5-2的出水口，高于液体介质箱1。当压力损失测试系统完成液体介质测试后，管道中的液体介质能够流回液体介质箱1而无残留，不会对后续的气路系统测试产生影响。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (6)
1.一种压力损失测试系统，包括液体介质箱(1)，变频泵(2)，液体流量计(3)，三通阀A(4-1)，三通阀B(4-2)，测管A(5-1)，测管B(5-2)，测管C(5-3)，调节阀(6)，过滤器(8)，减压阀(9)，压力罐(10)，电气比例阀(11)，气体流量计(12)，设备之间通过连接管道(13)进行连接。
2.如权利要求1所述一种压力损失测试系统，其特征在于：所述测管A(5-1)、测管B(5-2)及测管C(5-3)通过连接管道(13)分别与压力变送器A(7-1)，压力变送器B(7-2)及压力变送器C(7-3)连接。
3.如权利要求2所述一种压力损失测试系统，其特征在于：通过控制所述三通阀A(4-1)和三通阀B(4-2)的通断，使得压力损失测试系统实现液路系统测量及气路系统测量的切换。
4.如权利要求3所述一种压力损失测试系统，其特征在于：所述测管C(5-3)与文丘里管支路连接，用于测量文丘管支路的压力。
5.如权利要求3所述一种压力损失测试系统，其特征在于：测管A(5-1)、测管B(5-2)及测管C(5-3)竖直安装；三通阀A(4-1)的安装位置低于测管A(5-1)的进水口，高于液体流量计(3)；三通阀B(4-2)的安装位置低于测管B(5-2)的出水口，高于液体介质箱(1)。
6.一种采用权利要求1-5中任一项所述压力损失测试系统进行压力损失测试的方法，其特征在于：
(a)使用液路系统测量功能时，三通阀A(4-1)和三通阀B(4-2)处于断开状态，变频泵(2)将液体介质从液体介质箱(1)中抽出，依次流经液体流量计(3)、三通阀A(4-1)、测管A(5-1)、测件、测管B(5-2)、调节阀(6)、三通阀B(4-2)后，返回液体介质箱(1)中，形成闭式循环；
控制系统根据压力变送器A(5-1)信号反馈，运用PID算法对变频泵(2)进行压力调节，作为控制内环；根据液体流量计(3)的信号反馈，运用PID算法对调节阀(6)进行流量调节，作为控制外环；控制内环与控制外环同时作用，将系统实际压力和流量自动调节到设定压力值和设定流量值，满足测件的压力损失测量条件，压力变送器A(7-1)压力变送器B(7-2)的数据差值即测件的的压力损失值。
(b)使用气路系统测量功能时，三通阀A(4-1)和三通阀B(4-2)处于接通状态，压缩空气依次经过滤器(8)、减压阀(9)、压力罐(10)、电气比例阀(11)、气体流量计(12)、三通阀A(4-1)、测管A(5-1)、测件、测管B(5-2)、调节阀(6)、三通阀B(4-2)后排空，形成开式循环；
控制系统首先根据压力变送器A(5-1)的信号反馈，运用PID算法对电气比例阀(11)进行压力调节，将系统压力调节到设定压力；再根据气体流量计(12)的信号反馈，运用PID算法对调节阀(6)进行流量调节，将系统流量调节到设定流量，满足测件的压力损失测量条件，压力变送器A(7-1)压力变送器B(7-2)的数据差值即测件的的压力损失值。
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