降低水力机械模型试验台流量计小流量校准误差的方法技术

技术编号:7784490 阅读:251 留言:0更新日期:2012-09-21 03:45
本发明专利技术涉及一种降低水力机械模型试验台流量计小流量校准误差的方法,在水力机械模型试验台流量计校准管路系统中增加阻尼调节器,通过调节阻尼调节器,增加管路系统的阻尼,并相应地提高供水泵的转速,使供水泵在小流量时仍然能够工作在稳定区域,避免由于供水泵工作在不稳定区域所造成的进入校准管路系统中的水流在小流量时的波动现象,从而降低水力机械模型试验台流量计小流量的校准误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。背景技木水力机械模型试验台主要工作參数有水头(扬程)、流量、转矩和转速等,其中流量是水力机械模型试验台最重要的试验參数,必须定期对流量測量设备——流量计——进行原位校准。水力机械模型试验台校准系统如图I所示,水力机械模型试验台流量计(4)的校准过程是将调速电机(2)稳定在某ー转速,也就是供水泵I泵出的水量稳定时,调速电机(2)拖动供水泵I将水槽(3)中的水抽入管路系统中,水流流经流量计(4)通过标准流量检测系统6后再流回水槽(3)。利用在不同流量下流量计(4)输出电信号与标准流量检测系统6所对应显示的标准流量,即可完成建立起流量计(4)输出电信号与流量对应关系的工作,也就是建立起流量计(4)输出电信号对应流经流量计 (4)的水流量之间的对应关系,这就是水力机械模型试验台流量计(4)校准的目的。通常采用分析流量计(4)的流量校准误差的方法来对于水力机械模型试验台流量计(4)的校准结果进行评价。即,将每ー个流量下的流量计(4)的输出电信号和对应的标准流量检测系统(6)测量的流过流量计(4)的流量值,即流量计的校准结果,拟合出流量计(4)的输出电信号对应标准流量检测系统(6)测量的流过流量计(4)的流量值的关系曲线。按此关系曲线即可按下式计算出水力机械模型试验台流量计(4)的流量校准误差O -O= L-'! 一'-. ビOT式中er :流量计⑷的流量校准误差;Qffl :标准流量检测系统(6)测出的流量值;Qc :根据按最小二乗法拟合出的流量计(4)的输出电信号对应标准流量检测系统(6)测量的流过流量计(4)的流量值的关系曲线计算出的流量计的流量值。以标准流量检测系统(6)测出的流量值Qm为横坐标、流量计(4)的流量校准误差er为纵坐标绘制在图2上。对绘制在图2上的流量计(4)的流量校准误差^进行评价流量计(4)的流量校准误差^越接近零,则表明其校准精度越高Γ流量校准误差e,数值越大,则表示其校准精度越差。一旦流量校准误差e,超出理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)所围成的范围内,则判定该校准结果无效,流量计(4)不允许在该流量下使用。图I所示的水力机械模型试验台中的流量计(4)的校准程序为I.启动标准流量检测系统(6)和调速电机⑵;2.将调速电机(2)稳定在30(Tl000转/分钟的供水泵I的运行范围内的某ー转速下运行;3.调速电机⑵带动供水泵I稳定运行;4.供水泵I将水槽(3)中的水抽入管路系统中,水流流经流量计(4)通过标准流量检测系统(6)后再流回水槽(3)。如此循环往复;5.系统稳定运行10分钟;6.利用标准流量检测系统(6)测量此时流过流量计(4)的流量值,同时采集流量计⑷的输出电信号;7.判断流量的校准点数是否已满足要求,若是,则转入步骤9,否则,根据需校准的流量不同,调整调速电机(2)的转速改变供水泵I向管路系统中的泵水量,即改变流过流量计(4)的水流量,重复步骤3至步骤6的操作;8.将流量计(4)的流量校准误差ち与理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限⑵进行比较如果校准误差ち位于理论校准曲线上限⑶和理论校准曲线下限(7)所围成的范围内,则流量计(4)校准合格,可以使用;一旦校准误差^位于理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)所围成的范围之外,则判定该校准结果无效,流量计(4)不允许在该流量下使用; 9.关闭标准流量检测系统(6)和调速电机(2)。现有常规的水力机械模型试验台流量计⑷的校准结果均如图2所示,即,绝大多数流量下流量校准误差^均位于理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)所围成的范围内,只有最左侧小流量点的流量校准误差^超出了理论校准曲线上限(8),因此,常规的水力机械模型试验台流量计(4)往往不能够在该小流量下使用。这就极大地限制了水カ机械模型试验台的工作范围,因此,很有必要对水力机械模型试验台中的流量计(4)在小流量点的校准误差超限问题进行分析并采取措施进行改迸。水力机械模型试验台中的流量计(4)的校准程序可知,整个水力机械模型试验台中的流量计(4)的校准过程中,其他设备的工作状态均是相同的,仅有由调速电机(2)和供水泵I组成泵组的转速是可调节的,而由调速电机(2)和供水泵I组成的泵组的转速直接决定了通过水力机械模型试验台管路系统,即流量计(4),的流量大小和波动情況,也就是由调速电机(2)和供水泵I组成的泵组的运行状态就直接决定了水力机械模型试验台中的流量计(4)的校准误差的大小。只要能够保证组成泵组的调速电机(2)和供水泵I均处于稳定状态,就应该可以实现校准误差ej立于理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)所围成的范围内的目的。由于调速电机(2)的转速能够控制得非常准确,且供水泵I在小流量范围内存在着ー个不稳定的区域,因此,只要提高了供水泵I在小流量区域的稳定性也就可以实现降低水力机械模型试验台流量计(4)的校准误差的目的。
技术实现思路
本专利技术目的是公开ー种水泵进入校准管路系统中的水流在小流量时仍然可以工作在稳定区域的。本专利技术的技术方案为一种,在水力机械模型试验台流量计校准管路系统中増加阻尼调节器(5),并按如下程序进行操作I、启动标准流量检测系统(6)和调速电机(2);2、将调速电机⑵稳定在30(Γ1000转/分钟的供水泵(I)的运行范围内运行;3、调速电机⑵带动供水泵(I)稳定运行;4、供水泵(I)将水槽(3)中的水抽入管路系统中,水流流经流量计(4)通过标准流量检测系统(6)后再流回水槽(3),如此循环往复;5、系统稳定运行10分钟;6、利用标准流量检测系统(6)測量此时流过采集流量计(4)的流量值,同时采集流量计(4)的输出电信号;7、判断流量的校准点数是否已满足要求,若是,则转入步骤(9),否则,将流量计(4)的流量校准误差^与理论校准曲线上限⑶和理论校准曲线下限(7)进行比较如果校准误差^位于理论校准曲线上限⑶和理论校准曲线下限(7)所围成的范围内,则根据需校准的流量不同,调整调速电机(2)的转速改变供水泵(I)向管路系统中的泵水量,即改变流过流量计(4)的水流量,重复步骤3至步骤6的操作,一旦某小流量Qi的校准误差er位于理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)所围成的范围之外,则执行步骤8 ;8、阻尼调节器(5)动作,増加管路系统的阻尼,同时提高调速电机⑵的转速,使流过流量计(4)的流量达到Qi,与此同时,再次将此时流量计(4)的流量校准误差^与理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)进行比较,如果流量校准误差ち位于理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)所围成的区域内,则返回步骤7,如果流量校准误差eJ乃然没有落在理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)所围成的区域内,则继续调解阻尼调节器(5)以增加管路系统的阻尼,并同时继续提高调速电机(2)的转速,使流过流量计(4)的流量达到Qi,直至使流量校准误差^落在理论校准曲线上限(8)和理论校 准曲线下限(7)所围成的区域内为止,返回步骤7;9、关闭标准流量检测系统(6)和调速电机(2)。本专利技术供水泵⑴的稳定工作区域是通过如图3所示的供水泵⑴的工作性能曲线来表示的。供水泵(I)的工作性能曲线是通过在定转速下流量Q与本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1 一种降低水力机械模型试验台流量计小流量校准误差的方法,其特征是在水力机械模型试验台流量计校准管路系统中增加阻尼调节器(5),并按如下程序进行操作·1.启动标准流量检测系统(6)和调速电机(2);2.将调速电机(2)稳定在30(Tl000转/分钟的供水泵(I)的运行范围内运行;3.调速电机(2)带动供水泵(I)稳定运行;4.供水泵(I)将水槽(3)中的水抽入管路系统中,水流流经流量计(4)通过标准流量检测系统(6)后再流回水槽(3),如此循环往复;5.系统稳定运行10分钟;6.利用标准流量检测系统(6)测量此时流过采集流量计(4)的流量值,同时采集流量计(4)的输出电信号;7.判断流量的校准点数是否已满足要求,若是,则转入步骤(9),否则,将流量计(4)的流量校准误差&――^> =(Jr0Qt,其中A为流量计⑷的流量校准误差、Qm为标准流量检测系统(6)测出的流量值、Q。为根据按最小二乘法拟合出的流量计(4)的输出电信号对应标准流量检测系统(6)测量的流过流量计(4)的流量值的关系曲线计算出的流量计的流量值与理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)进行比较如果校准...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵越许建新邱希亮李正明君李屹赵英男赵明晗张海平陈忠宾伍志军郭全宝刘智良陈元林宋昱元王庆斌郭彦峰黎辉吴可君邵国辉徐用良刘登峰张金伟明亮聂文昭
申请(专利权)人:哈尔滨电机厂有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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