浅析液压油温是如何对高精度涡轮流量计精度产生影响的
点击次数：2176 发布时间：2021-01-13 17:52:22
1、高精度涡轮流量计是一种精密液体流量测量仪表, 可以用来测量液压系统的液压油的瞬时流量或总流量。与其它类型的流量变送器相比较, 具有体积小、重量轻、安装方便、价格低廉、便于携带等特点, 比较适合用于液压系统的不拆卸检查。随着液压技术在农业机械上的广泛应用, 液压元件的检测越来越重要, 在检测液压油流量过程中, 液压油温度对高精度涡轮流量计的测量精度有一定的影响。为了提高高精度涡轮流量计测量精度, 必需通过相应的试验, 找出液压油温度影响测量精度的规律, 为液压油流量的在线测量的计算机修正提供理论依据。液压油温对高精度涡轮流量计的测量精度有一定的影响。为了提高高精度涡轮流量计测量精度,通过相应的试验, 找出了液压油温度影响测量精度的规律, 为液压油流量的在线测量的计算机修正提供理论依据。
2、高精度涡轮流量计的结构和工作原理
高精度涡轮流量计的结构简图如图1 所示。它主要由壳体组件、叶轮组件、前后导向架组件、压紧圈和带放大器的磁电感应转换器所组成。当液体( 如液压油) 流过变送器时, 变送器内的叶轮借助于液体的动能而产生旋转, 叶轮即周期性地改变磁电感应系统中的磁阻值, 使通过线圈的磁通量发生变化而产生脉冲电信号, 经放大器放大后, 送至二次仪表进行显示或累计。在测量范围内, 叶轮的转速可看成与流量成正比, 而信号脉冲数则与叶轮的转速成正比, 所以当测得频率f 和某一时间内的脉冲总数N 后, 分别除以仪表常数毛( H z/ )L,便可求得瞬时流量Q ( L / S ) 和总量V ( L ), 即:Q= f/ 互(L / s)。
3、实际流量检测试验
选用上海自动化仪表九厂生产的LW一15 型高精度涡轮流量计进行试验, 该变送器出厂时, 是用常温的水进行标定的, 流量范围为0.6~4 扩/ h , 平均仪表常数为4 70.90( H z / L ), 线性度为0.3 2%, 精度为0.5 级, 因所测介质( 液压油)与常温的水性质不同, 仪表常数应加以修正, 或重新用实际所测的介质标定。试验在我校工程学院液压试验室中的多功能液压试验台上进行, 将被试验的高精度涡轮流量计串联安装在测试油路中, 连接上数字式二次仪表进行试验。试验数据见表1。
4、试验数据修正及分析
因为以上试验是在液压油流量变化的情况下测得, 如果要分析液压油温度对流量信号频率的影响, 就必须将液压油流量信号频率修正到某一不变的流量下( 如52 .07L/ m i n 。流量信号频率修正后, 如表2 所示。根据表2 对液压油流量信号频率的修正, 使用计算机绘制出液压油温度与液压流量信号频率之间的关系如图2 中的曲线2 所示。
在PE NIT MU n 微机上使用高级图形分析软件GRAF T OOL 进行数据处理, 生成液压油温度与液压流量信号频率关系曲线2, 如图2 所示, 并进行多项式回归分析, 根据*小二乘法, 生成了二次*佳拟合曲线l, 如图所示。这种方法的评价标准就是残差的平方和*小。因为残差的平方为正数, 所以当残差的平方和*小时也能保证残差*小。对于一系列数据, *佳拟合曲线将尽可能近地通过所有点。完成回归分析以后,GRAFTOOL 可以显示平均值、方差、X 和Y 的标准方差、X和Y 的相关系数, 以及回归系数等统计数据, 并将这些统计数据储存在数据文件中。这些统计数据如下:回归方程式: =Y AZXZ +A l x +A 。相关系数二0.9 5 5 7 0 6X 的平均值二42.5Y 的平均值二46.08X 的标准方差二1 2.2 4 7 4Y 的标准方差= 12.0 1 5 8X 的方差= 1 50Y 的方差= 1 4 4.3 7 9X 和Y 的协方差= 1 4 0.6 4 4回归系数: A。二3 8 5.7 2 4,A, 二3.0 1 6 4 7,AZ= 一0.0 2 4 4 5 7回归方程: Y二一0.02 4 4 5 7X2 + 3.0 16 4 7X + 3 8 5.7 2 4
5、结论
液压油温对高精度涡轮流量计的测量精度有一定的影响。为了提高高精度涡轮流量计测量精度, 通过相应高精度涡轮流量计的试验, 找出了液压油温度影响高精度涡轮流量计流量信号频率的规律, 通过计算机绘制出了液压油温度与高精度涡轮流量计信号频率的变化关系曲线, 并使用高级图形分析软件GRAFT OOL 回归出*佳拟合二次曲线方程, 为液压油流量在线测量的计算机液压油温度修正, 提供了理论依据。
2、高精度涡轮流量计的结构和工作原理
高精度涡轮流量计的结构简图如图1 所示。它主要由壳体组件、叶轮组件、前后导向架组件、压紧圈和带放大器的磁电感应转换器所组成。当液体( 如液压油) 流过变送器时, 变送器内的叶轮借助于液体的动能而产生旋转, 叶轮即周期性地改变磁电感应系统中的磁阻值, 使通过线圈的磁通量发生变化而产生脉冲电信号, 经放大器放大后, 送至二次仪表进行显示或累计。在测量范围内, 叶轮的转速可看成与流量成正比, 而信号脉冲数则与叶轮的转速成正比, 所以当测得频率f 和某一时间内的脉冲总数N 后, 分别除以仪表常数毛( H z/ )L,便可求得瞬时流量Q ( L / S ) 和总量V ( L ), 即:Q= f/ 互(L / s)。
3、实际流量检测试验
选用上海自动化仪表九厂生产的LW一15 型高精度涡轮流量计进行试验, 该变送器出厂时, 是用常温的水进行标定的, 流量范围为0.6~4 扩/ h , 平均仪表常数为4 70.90( H z / L ), 线性度为0.3 2%, 精度为0.5 级, 因所测介质( 液压油)与常温的水性质不同, 仪表常数应加以修正, 或重新用实际所测的介质标定。试验在我校工程学院液压试验室中的多功能液压试验台上进行, 将被试验的高精度涡轮流量计串联安装在测试油路中, 连接上数字式二次仪表进行试验。试验数据见表1。
4、试验数据修正及分析
因为以上试验是在液压油流量变化的情况下测得, 如果要分析液压油温度对流量信号频率的影响, 就必须将液压油流量信号频率修正到某一不变的流量下( 如52 .07L/ m i n 。流量信号频率修正后, 如表2 所示。根据表2 对液压油流量信号频率的修正, 使用计算机绘制出液压油温度与液压流量信号频率之间的关系如图2 中的曲线2 所示。
在PE NIT MU n 微机上使用高级图形分析软件GRAF T OOL 进行数据处理, 生成液压油温度与液压流量信号频率关系曲线2, 如图2 所示, 并进行多项式回归分析, 根据*小二乘法, 生成了二次*佳拟合曲线l, 如图所示。这种方法的评价标准就是残差的平方和*小。因为残差的平方为正数, 所以当残差的平方和*小时也能保证残差*小。对于一系列数据, *佳拟合曲线将尽可能近地通过所有点。完成回归分析以后,GRAFTOOL 可以显示平均值、方差、X 和Y 的标准方差、X和Y 的相关系数, 以及回归系数等统计数据, 并将这些统计数据储存在数据文件中。这些统计数据如下:回归方程式: =Y AZXZ +A l x +A 。相关系数二0.9 5 5 7 0 6X 的平均值二42.5Y 的平均值二46.08X 的标准方差二1 2.2 4 7 4Y 的标准方差= 12.0 1 5 8X 的方差= 1 50Y 的方差= 1 4 4.3 7 9X 和Y 的协方差= 1 4 0.6 4 4回归系数: A。二3 8 5.7 2 4,A, 二3.0 1 6 4 7,AZ= 一0.0 2 4 4 5 7回归方程: Y二一0.02 4 4 5 7X2 + 3.0 16 4 7X + 3 8 5.7 2 4
5、结论
液压油温对高精度涡轮流量计的测量精度有一定的影响。为了提高高精度涡轮流量计测量精度, 通过相应高精度涡轮流量计的试验, 找出了液压油温度影响高精度涡轮流量计流量信号频率的规律, 通过计算机绘制出了液压油温度与高精度涡轮流量计信号频率的变化关系曲线, 并使用高级图形分析软件GRAFT OOL 回归出*佳拟合二次曲线方程, 为液压油流量在线测量的计算机液压油温度修正, 提供了理论依据。