CN113790781B - 一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法 - Google Patents

一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113790781B
CN113790781B CN202111077757.7A CN202111077757A CN113790781B CN 113790781 B CN113790781 B CN 113790781B CN 202111077757 A CN202111077757 A CN 202111077757A CN 113790781 B CN113790781 B CN 113790781B
Authority
CN
China
Prior art keywords
calibration
water flow
pressure
blade water
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111077757.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113790781A (zh
Inventor
段小俊
张作慧
刘猛
白雪峰
于莉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Original Assignee
AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd filed Critical AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Priority to CN202111077757.7A priority Critical patent/CN113790781B/zh
Publication of CN113790781A publication Critical patent/CN113790781A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113790781B publication Critical patent/CN113790781B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法,采用分参数校准方式进行校准试验,并结合测量不确定度评定的综合评价方式从而实现在线校准,分别是步骤一:试验条件参数校准:试验条件参数包括水流量的压力和温度;步骤二:控制系统的现场校准;步骤三:数据采集系统校准;步骤四:流量参数校准;步骤五:通过以上四个步骤的分部分校准,对各个部分的校准结果进行测量不确定度评定。本发明取代传统计量器具单独溯源并配合标准样件试验的方式进行校准,规避了在用的标准样件的量值均出自测试设备本身和校准过程只考核了测试设备的重复性和稳定性指标的缺点,对叶片水流量测试设备进行了有效的溯源。

Description

一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法
技术领域
本发明属于计量测试技术领域,尤其涉及一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法。
背景技术
叶片水流量测试设备作为一种测试叶片水量的专用测试设备,在燃气轮机、航空发动机、轮船等装配制造业测试应用十分广泛,是测试叶片水流量的重要设备。目前专用测试设备的相关研究起步较晚,测试设备的专用性强,导致校准难度较大。目前主要采取计量器具单独溯源并配合标准样件试验的方式进行校准,但是在用的标准样件的量值均出自测试设备本身,校准过程只考核了测试设备的重复性和稳定性指标,仅满足了管理标准的要求,不能够判断数据的准确性,严格意义上未够进行有效的溯源。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法,通过分参数校准结合综合评价的方法,取代传统计量器具单独溯源并配合标准样件试验的方式进行校准,规避了在用的标准样件的量值均出自测试设备本身和校准过程只考核了测试设备的重复性和稳定性指标的缺点,对叶片水流量测试设备进行了有效的溯源。
一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法,具体包括以下步骤:
步骤一:试验条件参数校准:试验条件参数包括水流量的压力和温度;
步骤二:控制系统的现场校准;
步骤三:数据采集系统校准;
步骤四:流量参数校准;
步骤五:通过以上四个步骤的分部分校准,对各个部分的校准结果进行测量不确定度评定。
所述步骤一中进行试验条件参数校准的试验条件参数校准装置包括串接在叶片水流量测试设备中的标准数字压力计、铂电阻温度计和调节阀,铂电阻温度计、标准数字压力计和调节阀依次串接在压力变送器之后,G1阀门、G3阀门之前的总管路中,接近叶片工装的进水口位置;所述标准数字压力计通过三通与总管路连接,铂电阻温度计同样通过三通嵌入总管路中。
试验条件参数校准的具体方法是:试验条件参数校准时,高压涡轮叶片水流量测试设备运转,调节试验条件参数校准装置中的调节阀,使铂电阻温度计、标准数字压力计的示值满足技术要求,最后以标准数字压力计和铂电阻温度计作为压力和温度的计量标准,记录高压涡轮叶片水流量测试设备的压力表和温度表测量值。
所述步骤二中叶片水流量测试设备的控制系统主要由控制单元、时间继电器和电磁阀组成,时间继电器的校准采用秒表进行,电磁阀的现场校准采用示波器测试电磁阀的响应时间,将示波器输入接线端口并联接入电磁阀的控制信号输入端口,高压涡轮叶片水流量测试设备运转,同时启动时间继电器和秒表,当时间继电器达到设定值时,停止秒表,记录下秒表的时间即为时间继电器的标准时间;电磁阀动作后,示波器记录电磁阀的响应曲线,通过测量响应曲线的上升时间和下降时间得出电磁阀的开启和断开时间。
所述步骤三中数据采集系统校准的具体方法是:将多功能标准信号源和脉冲信号源与校准适配器通过电缆连接,将校准适配器与高压涡轮叶片水流量测试设备的数据采集模块通过电缆相连接,将高压涡轮叶片水流量测试设备的压力变送器、温度变送器和流量传感器分别与数据采集系统的相应控制线路断开,然后将多功能标准信号源和脉冲信号源作为计量标准分别接入数据采集系统的相应控制线路中,调节多功能标准信号源和脉冲信号源,模拟压力变送器、温度变送器和流量传感器输入标准电信号,标准电信号通过校准适配器对压力、温度和流量信号进行切换,通过数据采集模块后分别在压力表、温度表和流量计上读取测量值。
所述步骤四进行流量参数校准时采用质量流量计作为计量标准流量计,质量流量计串接在步骤一中试验条件参数校准装置之后,G1阀门、G3阀门之前的总管路中,接近叶片工装的进水口位置;被校准叶片水流量测试设备运行时,水流量先流经质量流量计,再通过管路,然后流经被测高压涡轮叶片,比较叶片水流量测试设备的测量结果与质量流量计的测量结果的差异,对高压涡轮叶片水流量测试设备的流量参数进行校准。
所述质量流量计应保证其量程范围内0.1级的准确度等级。
本发明的有益效果是:本发明设置了校准装置,取代传统计量器具单独溯源并配合标准样件试验的方式进行校准,规避了在用的标准样件的量值均出自测试设备本身,校准过程只考核了测试设备的重复性和稳定性指标的缺点,对叶片水流量测试设备进行了系统且有效的溯源,解决叶片水流量测试设备的校准问题。
附图说明
图1为叶片水流量测试设备的工作原理示意图;
图2为本发明中的试验条件参数校准装置示意图;
图3为本发明中的试验条件参数校准装置中的标准数字压力计的连接示意图示意图;
图4为本发明中数据采集系统校准步骤的校准示意图;
图5为本发明中流量参数校准时质量流量计的连接示意图;
其中,
1-铂电阻温度计,2-标准数字压力计,3-调节阀,4-质量流量计。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明的技术方案和效果作详细描述。
一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法,具体包括以下步骤:
叶片水流量测试设备的工作原理如图1所示,在进行水流量测试时,首先提供给被测试零件即高压涡轮叶片满足工艺要求的压力和温度试验条件,当管路中流体稳定后,通过时间继电器、电磁阀控制试验时间,收集,并且通过流量计和数据采集系统测量固定时间内流经高涡叶片的水流量。根据高压涡轮叶片水流量测试设备的工作原理,该测试设备测得的流量试验结果与试验压力、试验温度、试验时间和收集水流量的流量计直接相关,因此在校准时采用分参数校准方式进行校准试验,并结合测量不确定度评定的综合评价方式从而实现在线校准。
步骤一:试验条件参数校准
试验条件参数包括水流量的压力和温度。
压力参数是流量试验中的关键参数,压力参数的测量流量测试设备的管路、位置和高度影响较大,在试验条件参数校准中,保证压力测量的准确性的前提是采压点位置的选择。试验压力的校准装置应能够保证压力校准装置的采压位置,与被测零件(高压涡轮叶片)的流体进口位置接近,尽量避免高度差和流道变化对测量结果产生影响。校准装置与被校准叶片水流量测试设备的连接,核心的问题是需要设计制造对流量环境影响最小的连接装置,并且保证装置的通用性。
如图2所示,所述步骤一中进行试验条件参数校准的试验条件参数校准装置包括串接在叶片水流量测试设备中的标准数字压力计2、铂电阻温度计1和调节阀3,铂电阻温度计1、标准数字压力计2和调节阀3依次串接在压力变送器之后,G1阀门、G3阀门之前的总管路中,接近叶片工装的进水口位置。如图3所示,所述标准数字压力计2通过三通与总管路连接,铂电阻温度计1同样通过三通嵌入总管路中。所述试验条件参数校准装置具备压力测量和温度测量功能,采用标准数字压力计2和铂电阻温度计1作为压力和温度的计量标准。
高压涡轮叶片水流量测试设备的试验压力由测试设备中的压力变送器测量,试验温度由温度表的温度变送器测量,经数据采集系统运算,由压力表和温度表显示。试验条件参数校准时,高压涡轮叶片水流量测试设备运转,调节试验条件参数校准装置中的调节阀3,使铂电阻温度计1、标准数字压力计2的示值满足技术要求,最后以标准数字压力计2和铂电阻温度计1作为压力和温度的计量标准,记录高压涡轮叶片水流量测试设备的压力表和温度表测量值,该测量值与标准数字压力计2和铂电阻温度计1的计量标准值之差即为校准结果示值误差。该试验条件参数校准装置对压力和温度参数进行了整体系统的校准,避免了压力变送器、温度变送器和压力表、温度表分别单独校准对高压涡轮叶片水流量测试设备产生的不利影响。
步骤二:控制系统的现场校准
叶片水流量测试设备的控制系统主要由控制单元、时间继电器和电磁阀组成,由时间继电器计时,通过控制单元控制电磁阀的开断。控制系统主要通过控制试验时间来保证测试的准确度,影响流量测试结果的因素为时间继电器和电磁阀的响应时间。时间继电器的校准采用秒表进行,电磁阀的现场校准采用示波器测试电磁阀的响应时间,将示波器输入接线端口并联接入电磁阀的控制信号输入端口,高压涡轮叶片水流量测试设备运转,同时启动时间继电器和秒表,当时间继电器达到设定值时,停止秒表,记录下秒表的时间即为时间继电器的标准时间。电磁阀动作后,示波器记录电磁阀的响应曲线,通过测量响应曲线的上升时间和下降时间得出电磁阀的开启和断开时间。
步骤三:数据采集系统校准
将多功能标准信号源和脉冲信号源与校准适配器通过电缆连接,将校准适配器与高压涡轮叶片水流量测试设备的数据采集模块通过电缆相连接,如图4所示,结合JJF1048-1995《数据采集系统校准规范》,将高压涡轮叶片水流量测试设备的压力变送器、温度变送器和流量传感器分别与数据采集系统的相应控制线路断开,然后将多功能标准信号源和脉冲信号源作为计量标准分别接入数据采集系统的相应控制线路中,调节多功能标准信号源和脉冲信号源,模拟压力变送器、温度变送器和流量传感器输入标准电信号,标准电信号通过校准适配器对压力、温度和流量信号进行切换,通过数据采集模块后分别在压力表、温度表和流量计上读取测量值,该测量值与多功能标准信号源和脉冲信号源之差即为校准结果示值误差。
步骤四:流量参数校准
根据高压涡轮叶片水流量测试设备的特点,在流量参数校准时采用质量流量计4作为计量标准流量计,质量流量计4串接在步骤一中试验条件参数校准装置之后,G1阀门、G3阀门之前的总管路中,接近叶片工装的进水口位置,即依次串接试验条件参数校准装置和质量流量计4。质量流量计4应保证其量程范围内0.1级的准确度等级,其对介质、直管段和安装位置无特殊要求。使用质量流量计4作为计量标准流量计,为了保证校准过程不影响叶片水流量测试设备的工作状态。如图5所示,标准流量计与叶片水流量测试设备的连接,采用在叶片水流量测试设备与被测高压涡轮叶片的接口处设置延长管路,将质量流量计4接入延长管路中。被校准叶片水流量测试设备运行时,水流量先流经质量流量计4,再通过管路,然后流经被测高压涡轮叶片,比较叶片水流量测试设备的测量结果与质量流量计4的测量结果的差异,对高压涡轮叶片水流量测试设备的流量参数进行校准。
步骤五:测量不确定度的评定
通过以上四个步骤的分部分校准,对各个部分的校准结果进行测量不确定度评定,得到各部分的标准不确定度,并合成标准不确定度,得到发动机流量测试设备整体的扩展不确定度。

Claims (2)

1.一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤一:试验条件参数校准:试验条件参数包括水流量的压力和温度;
步骤二:控制系统的现场校准;
步骤三:数据采集系统校准;
步骤四:流量参数校准;
步骤五:通过以上四个步骤的分部分校准,对各个部分的校准结果进行测量不确定度评定;
所述步骤一中进行试验条件参数校准的试验条件参数校准装置包括串接在叶片水流量测试设备中的标准数字压力计、铂电阻温度计和调节阀,铂电阻温度计、标准数字压力计和调节阀依次串接在压力变送器之后,G1阀门、G3阀门之前的总管路中,接近叶片工装的进水口位置;所述标准数字压力计通过三通与总管路连接,铂电阻温度计同样通过三通嵌入总管路中;
试验条件参数校准的具体方法是:试验条件参数校准时,高压涡轮叶片水流量测试设备运转,调节试验条件参数校准装置中的调节阀,使铂电阻温度计、标准数字压力计的示值满足技术要求,最后以标准数字压力计和铂电阻温度计作为压力和温度的计量标准,记录高压涡轮叶片水流量测试设备的压力表和温度表测量值;
所述步骤二中叶片水流量测试设备的控制系统主要由控制单元、时间继电器和电磁阀组成,时间继电器的校准采用秒表进行,电磁阀的现场校准采用示波器测试电磁阀的响应时间,将示波器输入接线端口并联接入电磁阀的控制信号输入端口,高压涡轮叶片水流量测试设备运转,同时启动时间继电器和秒表,当时间继电器达到设定值时,停止秒表,记录下秒表的时间即为时间继电器的标准时间;电磁阀动作后,示波器记录电磁阀的响应曲线,通过测量响应曲线的上升时间和下降时间得出电磁阀的开启和断开时间;
所述步骤三中数据采集系统校准的具体方法是:将多功能标准信号源和脉冲信号源与校准适配器通过电缆连接,将校准适配器与高压涡轮叶片水流量测试设备的数据采集模块通过电缆相连接,将高压涡轮叶片水流量测试设备的压力变送器、温度变送器和流量传感器分别与数据采集系统的相应控制线路断开,然后将多功能标准信号源和脉冲信号源作为计量标准分别接入数据采集系统的相应控制线路中,调节多功能标准信号源和脉冲信号源,模拟压力变送器、温度变送器和流量传感器输入标准电信号,标准电信号通过校准适配器对压力、温度和流量信号进行切换,通过数据采集模块后分别在压力表、温度表和流量计上读取测量值;
所述步骤四进行流量参数校准时采用质量流量计作为计量标准流量计,质量流量计串接在步骤一中试验条件参数校准装置之后,G1阀门、G3阀门之前的总管路中,接近叶片工装的进水口位置;被校准叶片水流量测试设备运行时,水流量先流经质量流量计,再通过管路,然后流经被测高压涡轮叶片,比较叶片水流量测试设备的测量结果与质量流量计的测量结果的差异,对高压涡轮叶片水流量测试设备的流量参数进行校准。
2.根据权利要求1所述的一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法,其特征在于:所述质量流量计应保证其量程范围内0.1级的准确度等级。
CN202111077757.7A 2021-09-15 2021-09-15 一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法 Active CN113790781B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111077757.7A CN113790781B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111077757.7A CN113790781B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113790781A CN113790781A (zh) 2021-12-14
CN113790781B true CN113790781B (zh) 2023-10-27

Family

ID=79183355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111077757.7A Active CN113790781B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113790781B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078460A (ja) * 2004-12-10 2006-03-23 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 液体用流路切換装置
CN101929882A (zh) * 2009-06-19 2010-12-29 中冶成工上海五冶建设有限公司 干熄焦自动化仪表系统调试方法
CN104677471A (zh) * 2015-02-03 2015-06-03 浙江工业大学 一种气体涡轮流量计的网络化在线校准系统
WO2019000258A1 (zh) * 2017-06-26 2019-01-03 深圳市樊溪电子有限公司 一种气体涡轮流量计的检测装置及检测方法
CN109791068A (zh) * 2016-10-04 2019-05-21 高准公司 流量计校准方法及相关设备
CN211696618U (zh) * 2020-04-01 2020-10-16 上海市计量测试技术研究院 一种用于变水头水流量标准装置的校准装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10401207B2 (en) * 2016-09-14 2019-09-03 GE Oil & Gas UK, Ltd. Method for assessing and managing sensor uncertainties in a virtual flow meter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078460A (ja) * 2004-12-10 2006-03-23 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 液体用流路切換装置
CN101929882A (zh) * 2009-06-19 2010-12-29 中冶成工上海五冶建设有限公司 干熄焦自动化仪表系统调试方法
CN104677471A (zh) * 2015-02-03 2015-06-03 浙江工业大学 一种气体涡轮流量计的网络化在线校准系统
CN109791068A (zh) * 2016-10-04 2019-05-21 高准公司 流量计校准方法及相关设备
WO2019000258A1 (zh) * 2017-06-26 2019-01-03 深圳市樊溪电子有限公司 一种气体涡轮流量计的检测装置及检测方法
CN211696618U (zh) * 2020-04-01 2020-10-16 上海市计量测试技术研究院 一种用于变水头水流量标准装置的校准装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
标准节流式流量计在线校准系统的不确定度评定;肖展,胡玉苗;《中国测试》;81-85 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113790781A (zh) 2021-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108195447B (zh) 流量计校准系统和校准方法
CN204085645U (zh) 带有自校准结构的气体流量标准装置
CN109211372B (zh) 低压临界流文丘里喷嘴校准装置
CN105222865A (zh) 涡轮流量计在线监控方法及装置
CN110274669A (zh) 一种大口径电子水表在线检定方法
CN104568078A (zh) 一种现场校准地面液压试验器的方法
CN111735635A (zh) 冷流背压测试台架及后处理器冷流背压试验方法
CN103278312B (zh) 一种用于变压器的压力释放阀的校验方法及装置
CN102323015A (zh) 气体泄漏检测装置
CN110906993B (zh) 一种流量计计量温度补偿方法及超声波流量计
CN209673198U (zh) 一种在线标准表法流量计校准装置
CN113899431A (zh) 一种移动式流量在线校准系统
CN113790781B (zh) 一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法
KR101129659B1 (ko) 이동식 유량계교정장치를 구비하는 유량교정장비 및 이를 이용한 유량측정시스템 검사방법
CN219551653U (zh) 燃气表测试设备
CN113720424B (zh) 一种串并联耦合式多工位水表检定装置及方法
CN114577312B (zh) 一种包含多级标准的环路检测装置及标准器在线校准方法
CN111677683B (zh) 一种基于流量补偿法的微型风扇气动性能测试方法及装置
CN221350860U (zh) 一种加热型稀释模块测试装置
CN113311116A (zh) 一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置及方法
KR20220152780A (ko) 다채널 초음파 수도 미터 검사 시스템
CN214748328U (zh) 一种计量表检定装置及系统
CN206891507U (zh) 高精度宽范围气体流量测量装置
CN114018309A (zh) 工业无线仪表现场性能测试对比装置及测试方法
CN221173567U (zh) 一种流量测量校准装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant