Q90管道風(fēng)管漏風(fēng)量測(cè)試儀原理

Q90管道風(fēng)管漏風(fēng)量測(cè)試儀原理基于漏風(fēng)量測(cè)定原理，當(dāng)在同溫同壓同濕的情況下儀器進(jìn)風(fēng)量等于被測(cè)風(fēng)管等的漏風(fēng)量。

Q90管道風(fēng)管漏風(fēng)量測(cè)試儀采用文氏噴嘴法的方式測(cè)量進(jìn)風(fēng)量。文氏噴嘴法測(cè)試進(jìn)風(fēng)量的優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)據(jù)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)不會(huì)有任何漂移，只需要改變噴嘴口徑可以覆蓋很廣的測(cè)量范圍，還有測(cè)量孔徑不改變測(cè)量精度永遠(yuǎn)不會(huì)改變，是一種讓儀器固態(tài)永恒不變精度方式。但加工精度要求非常高，文氏噴嘴測(cè)量孔徑需要在0.2毫米，孔徑精度為±1微米，讀數(shù)為刻度只讀流量，這樣可以保證儀器不管在用過(guò)多少年后精度永遠(yuǎn)不會(huì)有任何變化，可以用鋼琴和電子琴這兩種產(chǎn)品的原理來(lái)理解，固態(tài)機(jī)械式的鋼琴可以用幾百年音色不會(huì)有任何變化，而電子琴用不了一兩年音色就會(huì)變化很厲害而且非常容易出現(xiàn)故障。真正的Q90用的就是文氏噴嘴法的原理。而且流量噴嘴的測(cè)試孔為負(fù)壓所以此孔永遠(yuǎn)不會(huì)被堵。測(cè)試孔的加工方是俄羅斯一家軍工設(shè)備廠。以下是Q90四個(gè)不同流量范圍噴嘴的照片。

Q90管道風(fēng)管漏風(fēng)量測(cè)試儀刻度顯示用的為高壓石英管，耐壓可以到8000PA,高壓石英管的生產(chǎn)廠家為日本濱松。儀器漏風(fēng)量測(cè)試數(shù)據(jù)直接讀取單位為L/S，測(cè)試壓力直接讀取單位為PA。

原裝Q90電機(jī)為俄羅斯米開羅公司生產(chǎn)，渦輪增壓葉輪也是俄羅斯米開羅生產(chǎn)，此電機(jī)和渦輪在俄羅斯是給渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)散熱用的，所以體積小風(fēng)壓和風(fēng)量很高，電機(jī)總重量為9.5公斤，轉(zhuǎn)速為33000轉(zhuǎn)每分鐘，扭力為7牛/米，風(fēng)機(jī)全壓為7500Pa，全風(fēng)量為4000立方米每小時(shí)，以下為真正俄羅斯米開羅公司生產(chǎn)的電機(jī)和渦輪增壓葉輪照片。電機(jī)外殼為純鋁合金，分布多個(gè)導(dǎo)熱槽，尾部為高轉(zhuǎn)速風(fēng)扇散熱，渦輪增壓葉輪為，材質(zhì)為鉻錳鈦合金，可以耐高溫，在超高轉(zhuǎn)速下不產(chǎn)生任何變型。

公司在十年前研發(fā)時(shí)為什么不采用液晶數(shù)字顯示數(shù)據(jù)用壓力傳感器的原理如下

用數(shù)顯方式讀取數(shù)據(jù)的原理是通過(guò)壓力傳感器測(cè)算出差壓值，差壓值乘以進(jìn)風(fēng)口切面積計(jì)算出漏風(fēng)量。

壓力傳感器原理與構(gòu)造，原理是在薄片表面形成半導(dǎo)體變形壓力，通過(guò)外力（壓力）使薄片變形而產(chǎn)生壓電阻抗效果，從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。通常是用4-20mA或者0-10V電信號(hào)傳導(dǎo)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)半導(dǎo)體變形產(chǎn)生的壓力所以會(huì)導(dǎo)致無(wú)法避免的誤差。以下為通過(guò)原理講述為什么為無(wú)法避免的誤差

首先的偏移量誤差：壓力傳感器在整個(gè)壓力范圍內(nèi)垂直偏移保持恒定，因此變換器擴(kuò)散修正的變化將產(chǎn)生偏移量誤差。表現(xiàn)情況為在壓力差很小的時(shí)候無(wú)法讀取數(shù)據(jù)，比如換算成漏風(fēng)量值后的情況就是在小于60立方每小時(shí)的情況下，壓力傳感器的壓力差很小以至于無(wú)法產(chǎn)生表面壓差所以是無(wú)法產(chǎn)生正確的電流和電壓信號(hào)的，因此是無(wú)法出數(shù)據(jù)的。

其次是靈敏度誤差：產(chǎn)生誤差大小與壓力成正比。如果設(shè)備的靈敏度高于典型值，靈敏度誤差將是壓力的遞增函數(shù)。如果靈敏度低于典型值，那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數(shù)。該誤差的產(chǎn)生原因在于擴(kuò)散過(guò)程的變化。表現(xiàn)情況為數(shù)據(jù)會(huì)偏移，比如本來(lái)正確的數(shù)據(jù)是100立方米每小時(shí)，那么顯示器會(huì)在80-120之間來(lái)回跳動(dòng)，導(dǎo)致無(wú)法正確判斷數(shù)據(jù)。

第三是線性誤差：這是一個(gè)對(duì)壓力傳感器初始誤差影響較小的因素，該誤差的產(chǎn)生原因在于硅片的物理非線性，但對(duì)于帶放大器的傳感器，還應(yīng)包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線，也可以是凸形曲線稱重傳感器。表現(xiàn)情況為會(huì)出現(xiàn)非線性誤差，比如正確數(shù)據(jù)是100立方米每小時(shí)，那么顯示器會(huì)顯示120，當(dāng)在正確數(shù)據(jù)是200立方每小時(shí)，那么顯示器會(huì)顯示180，這種非線性誤差是無(wú)法靠程序算法補(bǔ)償?shù)摹?span>

最后是滯后誤差。儀器在使用不久后誤差會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，造成的原因是因?yàn)閴毫鞲衅魍ㄟ^(guò)半導(dǎo)體壓力產(chǎn)生的電流或者電壓信號(hào)，半導(dǎo)體的變形是不可逆的，就跟彈簧原理一樣，久而久之使用的彈簧伸展或者壓縮的長(zhǎng)度會(huì)越來(lái)越大，無(wú)法修復(fù)，這是物體的本性所造成的無(wú)法改變。

所以在Q90研發(fā)的時(shí)候公司早在十年前做定型實(shí)驗(yàn)的時(shí)候已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)顯使用傳感器的問(wèn)題沒有采用此方法生產(chǎn)，用文氏噴嘴法刻度式的原理雖然加工工藝復(fù)雜，成本比數(shù)顯傳感器原理的高很多，還選用此方法的原因是因?yàn)楣拘枰L(zhǎng)久樹立良好的品牌效應(yīng)。