CN113970451A - 一种管道气体压力调节器的参数测试方法及系统 - Google Patents

一种管道气体压力调节器的参数测试方法及系统 Download PDF

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CN113970451A
CN113970451A CN202111049099.0A CN202111049099A CN113970451A CN 113970451 A CN113970451 A CN 113970451A CN 202111049099 A CN202111049099 A CN 202111049099A CN 113970451 A CN113970451 A CN 113970451A
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pressure
outlet
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pressure regulator
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叶瑀
刘浩明
杨航
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    • G01M99/005—Testing of complete machines, e.g. washing-machines or mobile phones
    • G—PHYSICS
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Abstract

一种管道气体压力调节器的参数测试系统及方法，涉及医疗器械测试领域。所述管道气体压力调节器包括进气口、出气口、压力表，所述管道压力调节器设有一参数——额定流量
Figure DDA0003252201870000011
架设有一测试管路，所述测试管路连接有气源、流量控制阀、流量计，所述气源连接所述进气口，用于设置和维持稳定的进气口压力，所述压力表用于获取所述进气口、所述出气口的压力值，通过控制所述管道气体压力调节器设置所述出气口的压力，所述流量控制阀用于使所述流量计的示数达到额定流量
Figure DDA0003252201870000012
用于提供特定的测试环境；本发明基于测试管路，通过调节流量控制阀设置出气口处的流量Q，最后根据进气口和出气口处的压力值读取需要的示数，用于测试管道气体压力调节器的性能。

Description

一种管道气体压力调节器的参数测试方法及系统
技术领域
本发明涉及医疗器械测试领域，更具体地，涉及一种管道气体压力调节器的测试方法及系统。
背景技术
目前市面上使用的供气气瓶最大标称灌充压力为25000kPa，医院的供气系统必须通过管道气体管道气体压力调节器减压后才能通过气体管道将多组气瓶气源输送到手术室以及各个病房安全有效供给给患者。
因此，管道气体压力调节器的性能是否关乎供气瓶的供气质量，目前市场上暂无针对管道气体压力调节器的功能特性进行测试的装置及方法。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种管道气体压力调节器的测试方法及系统，通过测量不同的性能指标来评价管道气体管道气体压力调节器是否安全有效。
本发明采取的技术方案是，
一种管道气体压力调节器的参数测试系统，所述管道气体压力调节器包括进气口、出气口、压力表，架设有一测试管路，所述测试管路连接有气源、流量控制阀、流量计，所述气源连接所述进气口，用于设置和维持稳定的进气口压力，所述压力表用于获取所述进气口、所述出气口的压力值，通过控制所述管道气体压力调节器设置所述出气口的压力，所述流量控制阀用于使所述流量计的示数达到额定流量
Figure RE-GDA0003388933850000011
提供特定的测试环境。为实现对管道气体压力调节器的性能，本发明进一步设置了测试管路，通过气源和管道气体压力调节器自身设置在进气口和出气口处的压力，用于设置在两个口的压力值，如制造商规定的标称进气口压力 P1，标称出气口压力P2，测试进气口压力P3，关闭压力P4，标称出气口压力P5等，其中， P3＝2P2+100kPa，根据制造商规定的值，通过流量控制阀设置流量Q，并结合流量计的读数实现额定流量的调节，所述系统装置简单易行，实验使用可行便捷，较好的适应了管道气体调节器在测试时需要设置的参数条件——进气口压力、出气口压力、出气口的流量；一种更优的方案是，还可以通过设置一种连接气源、压力表和流量控制阀、流量计、管道气体压力调节器的控制装置，自动设置、读取各种测试参数，提高实验的自动化设计，避免人为因素的影响。
作为一种优选的实施方案，所述气源、所述进气口之间设有辅助压力调节装置，用于设置和维持所述进气口处的压力。
作为一种优选的实施方案，所述流量控制阀与所述管道气体压力调节器的测试管路长度 d≤1m。
作为一种优选的实施方案，所述辅助压力调节装置、所述管道气体压力调节器还连接有缓冲装置，用于缓冲所述测流管路的气流。
作为一种优选的实施方案，所述缓冲装置为缓冲室。
作为一种优选的实施方案，所述管道气体压力调节器还设有压力调节装置，用于调节所述出气口处的气压值，
作为一种优选的实施方案，所述流量控制阀设有温度计，用于获取所述测试管路的温度值。
一种管道气体压力调节器的参数测试方法，基于所述的一种管道气体压力调节器的参数测试系统，测试的参数为所述额定流量
Figure RE-GDA0003388933850000021
所述进气口处设有测试进气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000022
所述出气口处设有测试出气口气压
Figure RE-GDA0003388933850000023
所述测试出气口气压
Figure RE-GDA0003388933850000024
具有上限值和下限值，所述方法包括：
流量控制阀处于关闭状态；
在进气口处，通过气源设置和维持稳定的测试进气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000025
在出气口处，通过管道气体压力调节器动态调节出气口压力P2，先后设定并维持标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000026
的上限值和下限值；
调节流量控制阀，使得流量计的示数达到额定流量
Figure RE-GDA0003388933850000027
重新调节管道气体压力调节器，使得出气口处压力重新为标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000028
的上限值或下限值，并锁定管道气体压力调节器；
待流量计示数稳定后，读取流量计的测试示数Q；
根据先后设定的标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000029
的上限值和下限值分别得到测试示数Q的上限值和下限值；
其中，结果应为：测试示数Q的上限值与下限值与管道气体压力调节器规定的额定流量
Figure RE-GDA00033889338500000210
的上限值和下限值之间一致。
为实现额定流量
Figure RE-GDA00033889338500000211
参数的测试，本发明进一步在所述测试系统的基础上，设计了测试方法，基于不变的进气口压力——测试进气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000031
通过制造商规定的标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000032
的上限值和下限值，在调节出气口之后的测试管路的流量示数Q达到制造商规定值
Figure RE-GDA0003388933850000033
之后，维持当前的进气口处压力
Figure RE-GDA0003388933850000034
和出气口处的压力
Figure RE-GDA0003388933850000035
待流量计示数稳定后，得到出气口处的测试流量Q，测试的出气口流量Q的上限值和下限值应与制造商规定值
Figure RE-GDA0003388933850000036
一致。
作为一种优选的实施方式，所述方法包括：当测试的参数为压力升高系数R时，
流量控制阀处于关闭状态；
在进气口处，通过气源设置和维持稳定的测试进气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000037
在出气口处，通过管道气体压力调节器动态调节出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000038
先后设定并维持标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000039
的上限值和下限值；
调节流量控制阀，对应标称出气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000310
的上限值或下限值使流量计的示数为额定流量
Figure RE-GDA00033889338500000311
的最大值或最小值，关闭流量控制阀；
待测试出气口的压力表的示数稳定30～90s后，记录所述关闭压力示数P4；
压力升高系数R为：
Figure RE-GDA00033889338500000312
其中，压力升高系数R应小于0.3。
作为一种优选的实施方式，根据所述的标称出气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000313
的最大值和最小值，所述关闭压力P4具有相应的最大值与最小值。
具体的，待测试出气口的压力表的示数稳定60s后，记录所述关闭压力示数P4。
作为一种优选的实施方式，还用于测试所述管道气体压力调节器的修正机械特性，测试的参数为不规则系数I，所述进气口出还设有规定的标称进气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000314
所述方法还包括：
初始条件：
在进气口处，通过气源设置和维持稳定的测试进气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000315
在出气口处，通过管道气体压力调节器动态调节出气口压力为标称出气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000316
调节流量控制阀，对应标称出气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000317
使流量计的示数为额定流量
Figure RE-GDA00033889338500000318
锁定管道调节器和流量控制阀；
实验：在进气口处，进一步通过气源设置进气口压力在
Figure RE-GDA00033889338500000319
之间变化，并记录进气口和出气口两处压力的值；
当进气口压力从
Figure RE-GDA00033889338500000320
到
Figure RE-GDA00033889338500000321
之间上升时，对应记录出气口的压力值P2变化并以此为纵坐标绘制二维曲线L1，曲线L1的最大值为P5，和/或，当进气口压力从
Figure RE-GDA00033889338500000323
到
Figure RE-GDA00033889338500000322
之间下降时，对应记录对应出气口的压力值变化并绘制曲线L2，曲线L2的最小值为P5；
不规则系数I为：
Figure RE-GDA0003388933850000041
其中，不规则系数I在±0.3以内。
本发明中，初始条件设置的是：进气口处的压力值为标称进气口压力值
Figure RE-GDA0003388933850000042
出气口处的压力值为标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000043
并使出气口处的流量为
Figure RE-GDA0003388933850000044
然后使进气口处的压力值在
Figure RE-GDA0003388933850000045
之间变化，包括：是进气口压力直接上升到
Figure RE-GDA0003388933850000046
使其自然下降到
Figure RE-GDA0003388933850000047
或者是相反的气压上升过程，从而观察在这一个或者两个过程中，以进气口压力为横坐标、出气口压力值为纵坐标的曲线L1的特殊极值P5，通过计算P5与
Figure RE-GDA0003388933850000048
之间的变化——不规则系数I来评价管道气体压力调节器的性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过设置了一种用于测试管道气体压力调节器的系统，基于管道气体压力调节器的各种特征参数进行的特异性测试，尤其是针对管道气体压力调节器在进气口、出气口处的流量的特定压力值
Figure RE-GDA0003388933850000049
和额定流量值
Figure RE-GDA00033889338500000410
之间的关系进行的测试；通过将测试结果与制造商规定值进行对比，用于参考评估管道气体压力调节器的性能。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明的一种测试曲线图。
图3为本发明的一种测试曲线图。
图4为本发明的一种测试曲线图。
图中，管道气体压力调节器100，压力调节装置110，压力表120，缓冲室200，气源300，辅助压力调节装置310，流量控制阀400，温度计500，流量计600。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1、2所示，一种管道气体压力调节器的参数测试系统，所述管道气体压力调节器 100包括进气口、出气口、压力表120，架设有一测试管路，所述测试管路连接有气源300、流量控制阀400、流量计600，所述气源300连接所述进气口，用于设置和维持稳定的进气口压力，所述压力表120用于获取所述进气口、所述出气口的压力值，通过控制所述管道气体压力调节器100设置所述出气口的压力，所述流量控制阀400用于使所述流量计600的示数达到额定流量
Figure RE-GDA0003388933850000051
提供特定的测试环境。为实现对管道气体压力调节器100的性能，本发明进一步设置了测试管路，通过气源300和管道气体压力调节器100自身设置在进气口和出气口处的压力，用于设置在两个口的压力值，如制造商规定的标称进气口压力P1，标称出气口压力P2，测试进气口压力P3，关闭压力P4，测试出气口压力P5等，其中，P3＝2P2+100kPa，根据制造商规定的值，通过流量控制阀400设置流量Q，并结合流量计600的读数实现额定流量的调节，所述系统装置简单易行，实验使用可行便捷，较好的适应了管道气体调节器在测试时需要设置的参数条件——进气口压力、出气口压力、出气口的流量；一种更优的方案是，还可以通过设置一种连接气源300、压力表120和流量控制阀400、流量计600、管道气体压力调节器100的控制装置，自动设置、读取各种测试参数，提高实验的自动化设计，避免人为因素的影响。
作为一种优选的实施方案，所述气源300、所述进气口之间设有辅助压力调节装置310，用于设置和维持所述进气口处的压力。
作为一种优选的实施方案，所述流量控制阀400与所述管道气体压力调节器100的测试管路长度d≤1m。
作为一种优选的实施方案，所述辅助压力调节装置310、所述管道气体压力调节器100 还连接有缓冲装置，用于缓冲所述测流管路的气流。
作为一种优选的实施方案，所述缓冲装置为缓冲室200。
作为一种优选的实施方案，所述管道气体压力调节器100还设有压力调节装置110，用于调节所述出气口处的气压值，
作为一种优选的实施方案，所述流量控制阀400设有温度计500，用于获取所述测试管路的温度值。
一种管道气体压力调节器的参数测试方法，基于所述的一种管道气体压力调节器100的参数测试系统，测试的参数为所述额定流量
Figure RE-GDA0003388933850000052
所述进气口处设有测试进气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000053
所述出气口处设有测试出气口气压
Figure RE-GDA0003388933850000054
所述测试出气口气压
Figure RE-GDA0003388933850000055
具有上限值和下限值，所述方法包括：
流量控制阀400处于关闭状态；
在进气口处，通过气源300设置和维持稳定的测试进气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000056
在出气口处，通过管道气体压力调节器100动态调节出气口压力P2，先后设定并维持标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000057
的上限值和下限值；
调节流量控制阀400，使得流量计600的示数达到额定流量
Figure RE-GDA0003388933850000061
重新调节管道气体压力调节器100，使得出气口处压力重新为标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000062
的上限值或下限值，并锁定管道气体压力调节器100；
待流量计600示数稳定后，读取流量计600的测试示数Q；
根据先后设定的标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000063
的上限值和下限值分别得到测试示数Q的上限值和下限值；
其中，结果应为：测试示数Q的上限值与下限值与管道气体压力调节器100规定的额定流量
Figure RE-GDA0003388933850000064
的上限值和下限值之间一致。
为实现额定流量
Figure RE-GDA0003388933850000065
参数的测试，本发明进一步在所述测试系统的基础上，设计了测试方法，基于不变的进气口压力——测试进气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000066
通过制造商规定的标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000067
的上限值和下限值，在调节出气口之后的测试管路的流量示数Q达到制造商规定值
Figure RE-GDA0003388933850000068
之后，维持当前的进气口处压力
Figure RE-GDA0003388933850000069
和出气口处的压力
Figure RE-GDA00033889338500000610
待流量计600示数稳定后，得到出气口处的测试流量Q，测试的出气口流量Q的上限值和下限值应与制造商规定值
Figure RE-GDA00033889338500000611
一致。
作为一种优选的实施方式，所述方法包括：当测试的参数为压力升高系数R时，
流量控制阀400处于关闭状态；
在进气口处，通过气源300设置和维持稳定的测试进气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000612
在出气口处，通过管道气体压力调节器100动态调节出气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000613
先后设定并维持标称出气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000614
的上限值和下限值；
调节流量控制阀400，对应标称出气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000615
的上限值或下限值使流量计600的示数为额定流量
Figure RE-GDA00033889338500000616
的最大值或最小值，关闭流量控制阀400；
待测试出气口的压力表120的示数稳定30～90s后，记录所述关闭压力示数P4；
压力升高系数R为：
Figure RE-GDA00033889338500000617
其中，压力升高系数R应小于0.3。
作为一种优选的实施方式，根据所述的标称出气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000618
的最大值和最小值，所述关闭压力P4具有相应的最大值与最小值。
具体的，待测试出气口的压力表120的示数稳定60s后，记录所述关闭压力示数P4。
作为一种优选的实施方式，还用于测试所述管道气体压力调节器100的修正机械特性，测试的参数为不规则系数I，所述进气口出还设有规定的标称进气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000619
所述方法还包括：
初始条件：
在进气口处，通过气源300设置和维持稳定的测试进气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000071
在出气口处，通过管道气体压力调节器100动态调节出气口压力为标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000072
调节流量控制阀400，对应标称出气口压力
Figure RE-GDA0003388933850000073
使流量计600的示数为额定流量
Figure RE-GDA0003388933850000074
锁定管道调节器和流量控制阀400；
实验：在进气口处，进一步通过气源300设置进气口压力在
Figure RE-GDA0003388933850000075
之间变化，并记录进气口和出气口两处压力的值；
当进气口压力从
Figure RE-GDA0003388933850000076
到
Figure RE-GDA0003388933850000077
之间上升时，对应记录出气口的压力值P2变化并以此为纵坐标绘制二维曲线L1，曲线L1的最大值为P5，和/或，当进气口压力从
Figure RE-GDA0003388933850000078
到
Figure RE-GDA0003388933850000079
之间下降时，对应记录对应出气口的压力值变化并绘制曲线L2，曲线L2的最小值为P5；
不规则系数I为：
Figure RE-GDA00033889338500000710
其中，不规则系数I在±0.3以内。
本发明中，初始条件设置的是：进气口处的压力值为标称进气口压力值
Figure RE-GDA00033889338500000711
出气口处的压力值为标称出气口压力
Figure RE-GDA00033889338500000712
并使出气口处的流量为
Figure RE-GDA00033889338500000713
然后使进气口处的压力值在
Figure RE-GDA00033889338500000714
之间变化，包括：是进气口压力直接上升到
Figure RE-GDA00033889338500000715
使其自然下降到
Figure RE-GDA00033889338500000716
或者是相反的气压上升过程，从而观察在这一个或者两个过程中，以进气口压力为横坐标、出气口压力值为纵坐标的曲线L1的特殊极值P5，通过计算P5与
Figure RE-GDA00033889338500000717
之间的变化——不规则系数I来评价管道气体压力调节器100的性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过设置了一种用于测试管道气体压力调节器的系统，基于管道气体压力调节器 100的各种特征参数进行的特异性测试，尤其是针对管道气体压力调节器100在进气口、出气口处的流量的特定压力值
Figure RE-GDA00033889338500000718
和额定流量值
Figure RE-GDA00033889338500000719
之间的关系进行的测试；通过将测试结果与制造商规定值进行对比，用于参考评估管道气体压力调节器100的性能。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道气体压力调节器的参数测试系统，所述管道气体压力调节器包括进气口、出气口、压力表，所述管道压力调节器设有一参数——额定流量
Figure FDA0003252201840000011
其特征在于，
架设有一测试管路，所述测试管路连接有气源、流量控制阀、流量计，所述气源连接所述进气口，用于设置和维持稳定的进气口压力，所述压力表用于获取所述进气口、所述出气口的压力值，通过控制所述管道气体压力调节器设置所述出气口的压力，所述流量控制阀用于使所述流量计的示数达到额定流量
Figure FDA0003252201840000012
所述测试管路用于提供特定的测试环境。
2.根据权利要求1所述的一种管道气体压力调节器的参数测试系统，其特征在于，所述气源设有辅助压力调节装置，用于设置和维持所述进气口处的压力。
3.根据权利要求1所述的一种管道气体压力调节器的参数测试系统，其特征在于，所述流量控制阀与所述管道气体压力调节器的测试管路的长度d≤1m。
4.根据权利要求2所述的一种管道气体压力调节器的参数测试系统，其特征在于，所述辅助压力调节装置、所述管道气体压力调节器还连接有缓冲装置，用于缓冲所述测流管路的气流。
5.根据权利要求4所述的一种管道气体压力调节器的参数测试系统，其特征在于，所述缓冲装置为缓冲室。
6.根据权利要求1所述的一种管道气体压力调节器的参数测试系统，其特征在于，所述管道气体压力调节器还设有压力调节装置，用于调节所述出气口处的气压值。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种管道气体压力调节器的参数测试系统，其特征在于，所述流量控制阀设有温度计，用于获取所述测试管路的温度值。
8.一种管道气体压力调节器的参数测试方法，基于如权利要求1-7任一项所述的一种管道气体压力调节器的参数测试系统，其特征在于，测试的参数为所述额定流量
Figure FDA0003252201840000013
所述进气口处设有测试进气口压力
Figure FDA0003252201840000014
所述出气口处设有标称出气口气压
Figure FDA0003252201840000015
所述标称出气口气压
Figure FDA0003252201840000016
具有上限值和下限值，所述方法包括：
在进气口处，通过气源设置和维持稳定的测试进气口压力
Figure FDA0003252201840000017
在出气口处，通过管道气体压力调节器动态调节出气口压力P2，先后设定并维持标称出气口压力
Figure FDA0003252201840000018
的上限值和下限值；
调节流量控制阀，使得流量计的示数达到额定流量
Figure FDA0003252201840000019
如果出气口压力变小，则重新调节管道气体压力调节器，使得出气口处压力重新为标称出气口压力
Figure FDA00032522018400000110
的上限值或下限值，并锁定管道气体压力调节器；
待流量计示数稳定后，读取流量计的测试示数Q；
根据先后设定的标称出气口压力
Figure FDA0003252201840000021
的上限值和下限值分别得到测试示数Q的上限值和下限值；
其中，结果应为：测试示数Q的上限值与下限值与管道气体压力调节器规定的额定流量
Figure FDA0003252201840000022
的上限值和下限值之间一致。
9.根据如权利要求8所述的一种管道气体压力调节器的参数测试方法，其特征在于，所述方法包括：当测试的参数为压力升高系数R时，
流量控制阀处于关闭状态；
在进气口处，通过气源设置和维持稳定的测试进气口压力
Figure FDA0003252201840000023
在出气口处，通过管道气体压力调节器动态调节出气口压力P2，先后设定并维持标称出气口压力为
Figure FDA0003252201840000024
的上限值和下限值；
调节流量控制阀，对应标称出气口压力
Figure FDA0003252201840000025
的上限值或下限值使流量计的示数为额定流量
Figure FDA0003252201840000026
的最大值或最小值，关闭流量控制阀；
待测试出气口的压力表的示数稳定30～90s后，记录所述关闭压力示数P4；
压力升高系数R为：
Figure FDA0003252201840000027
其中，压力升高系数R应小于0.3。
10.根据如权利要求8或9所述的一种管道气体压力调节器的参数测试方法，其特征在于，用于测试所述管道气体压力调节器的修正机械特性，测试的参数为不规则系数I，所述进气口出还设有规定的标称进气口压力
Figure FDA0003252201840000028
所述方法还包括：
初始条件：
在进气口处，通过气源设置和维持稳定的测试进气口压力
Figure FDA0003252201840000029
在出气口处，通过管道气体压力调节器动态调节出气口压力为标称出气口压力
Figure FDA00032522018400000210
调节流量控制阀，对应标称出气口压力
Figure FDA00032522018400000211
使流量计的示数为额定流量
Figure FDA00032522018400000212
锁定管道调节器和流量控制阀；
实验：
在进气口处，通过气源设置进气口压力在
Figure FDA00032522018400000213
之间变化，并记录进气口和出气口压力的值；
当进气口压力从
Figure FDA0003252201840000031
到
Figure FDA0003252201840000032
之间上升时，对应记录出气口的压力值P2变化并以此为纵坐标绘制二维曲线L1，曲线L1的最大值为P5，和/或，当进气口压力从
Figure FDA0003252201840000033
到
Figure FDA0003252201840000034
之间下降时，对应记录对应出气口的压力值变化并绘制曲线L2，曲线L2的最小值为P5；
不规则系数I为：
Figure FDA0003252201840000035
其中，不规则系数I在±0.3以内。
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