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专利名称：一种应用于封闭油箱内部的管路流量测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液体流量非接触式測量装置的结构设计与应用技术领域，特别提供了ー种主要应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统。
背景技术：
现有技术中，在飞机燃油系统地面试验过程中，需要准确测量不同工作状态下的系统流量，而燃油系统安装在油箱内部，传统的測量方法，为采用利用液面计标定“高度-油量曲线”或安装涡轮流量计的方式。利用液面计标定“高度-油量曲线”需要耗费大量的人力物力，安装涡轮流量计的方式需要将测量装置串入被测系统管路，破坏了系统的流阻特性，且安装维护非常麻烦。人们期望获得ー种技术效果更好的应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种技术效果更好的应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统。本实用新型一种应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统，布置在系统管路3上，具体是ー种非接触式測量系统；其特征在于所述应用于封闭油箱内部的管路流量测量系统具体由下述结构组成超声波流量计、控制仪表5、控制器6 ;其中所述超声波流量计布置在系统管路3附近，系统管路3通过控制仪表5与控制器6相互连接。本实用新型所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统，优选还要求保护下述内容所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中的超声波流量计具体为由超声波换能器Al、超声波换能器B2组合构成，其中超声波换能器Al、超声波换能器B2分别通过控制仪表5与控制器6相连接。所述超声波换能器Al、超声波换能器B2中都各自设置有发生器和接收器。所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中的控制仪表5或控制器6中设置有时间测量装置。所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中的控制器6具体为计算机。所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中，用于将超声波流量计与控制仪表5相连接的电连接结构(通常为电线)上还设置有穿墙接头7，以便保护电连接结构(电线)。本实用新型相关的测量原理说明如下超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息，通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而換算成流量。当超声波在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于液体的流速，其关系符合下列表达式Δ T=Tup - Tdown[0014]式中Θ为声束与液体流动方向的夹角，M为声束在液体的直线传播次数，D为管道内径，Tup为声束在正方向上的传播时间，Tdown为声束在逆方向上的传播时间。设静止流体中的声速为c，系统管路3内流体流动的速度为U，传播距离为L，当声波与流体流动方向一致时(即顺流方向)，其传播速度为c+u ;反之，传播速度为c-u。在相距为L的两处分别放置超声波换能器Al (内有发生器Tl和接收器Rl)和超声波换能器B2 (内有发生器T2和接收器R2)。当Tl顺方向，T2逆方向发射超声波时，超声波分别到达接收器Rl和R2所需要的时间为tl和t2，则tl=lV(c+u) t2=!V(c-u)。由于在エ业管道中，流体的流速比声速小的多，即c u，因此两者的时间差为▽ t=t2-tl=2Lu/cc由此可知，当声波在流体中的传播速度c已知时，只要测出时间差▽ t即可求出流速U，进而可求出流量Qo本实用新型采用非接触式流量測量技术，測量系统由超声波流量计、控制仪表5、控制器6 (具体可以为计算机)等组成，參见图I。本实用新型安装简单，维护方便，且不需要串入系统管路，不会破坏原有系统的流阻特性，其測量精度较高。应用本实用新型这种非接触流量測量系统，可以成功解决伙伴加受油试验中油箱 内系统流量的測量难题，測量精度可以达到1%以内。对比现有技术中的利用液面计标定“高度一油量曲线”获得输油流量的方法，节省了大量的人力物力，大大提高了测量的精度。对比现有技术中的利用“涡轮流量计”测量的方法，既解决了安装空间的限制，又避免了流量计串入给系统带来的流阻特性变化。成功解决了困绕行业多年的系统流量精确测量问题。


以下结合附图及实施方式对本实用新型作进ー步详细的说明图I应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统构成原理示意图。
具体实施方式
实施例I一种应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统，布置在系统管路3上，具体是ー种非接触式測量系统；所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统具体由下述结构组成超声波流量计、控制仪表5、控制器6 ;其中所述超声波流量计布置在系统管路3附近，系统管路3通过控制仪表5与控制器6相互连接。所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中的超声波流量计具体为由超声波换能器Al、超声波换能器B2组合构成，其中超声波换能器Al、超声波换能器B2分别通过控制仪表5与控制器6相连接。所述超声波换能器Al、超声波换能器B2中都各自设置有发生器和接收器。所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中的控制仪表5或控制器6中设置有时间测量装置。所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中的控制器6具体为计算机。所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中，用于将超声波流量计与控制仪表5相连接的电连接结构(通常为电线)上还设置有穿墙接头7，以便保护电连接结构(电线)。本实施例相关的测量原理说明如下超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息，通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而換算成流量。当超声波在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于液体的流速，其关系符合下列表达式Δ T=Tup - Tdown式中Θ为声束与液体流动方向的夹角，M为声束在液体的直线传播次数，D为管道内径，Tup为声束在正方向上的传播时间，Tdown为声束在逆方向上的传播时间。设静止流体中的声速为c，系统管路3内流体流动的速度为U，传播距离为L，当声波与流体流动方向一致时(即顺流方向)，其传播速度为c+u ;反之，传播速度为c-u。在相距为L的 两处分别放置超声波换能器Al (内有发生器Tl和接收器Rl)和超声波换能器B2 (内有发生器T2和接收器R2)。当Tl顺方向，T2逆方向发射超声波时，超声波分别到达接收器Rl和R2所需要的时间为tl和t2，则tl=lV(c+u) t2=!V(c-u)。由于在エ业管道中，流体的流速比声速小的多，即c u，因此两者的时间差为▽ t=t2-tl=2Lu/cc由此可知，当声波在流体中的传播速度c已知时，只要测出时间差▽ t即可求出流速U，进而可求出流量Qo本实施例采用非接触式流量測量技术，測量系统由超声波流量计、控制仪表5、控制器6 (具体可以为计算机)等组成，參见图I。本实施例安装简单，维护方便，且不需要串入系统管路，不会破坏原有系统的流阻特性，其測量精度较高。应用本实施例这种非接触流量测量系统，可以成功解决伙伴加受油试验中油箱内系统流量的測量难题，測量精度可以达到1%以内。对比现有技术中的利用液面计标定“高度一油量曲线”获得输油流量的方法，节省了大量的人力物力，大大提高了测量的精度。对比现有技术中的利用“涡轮流量计”测量的方法，既解决了安装空间的限制，又避免了流量计串入给系统带来的流阻特性变化。成功解决了困绕行业多年的系统流量精确测量问题。实施例2本实施例与实施例I基本相同，其不同之处在于超声波流量计的使用与实施例I有不同；控制器6不是计算机，而是具有计时的数据比较等处理功能的装置。
权利要求1.一种应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统，布置在系统管路(3)上，具体是ー种非接触式測量系统；其特征在于所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统具体由下述结构组成超声波流量计、控制仪表(5)、控制器(6);其中所述超声波流量计布置在系统管路(3)附近，超声波流量计通过控制仪表(5)与控制器(6)相互连接。
2.按照权利要求I所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统，其特征在于所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中的超声波流量计具体为由超声波换能器A(l)、超声波换能器B (2)组合构成，其中超声波换能器A (I)、超声波换能器B (2)分别通过控制仪表(5 )与控制器(6 )相连接。
3.按照权利要求2所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统，其特征在于所述超声波换能器A (I)、超声波换能器B (2)中都各自设置有发生器和接收器。
4.按照权利要求1-3其中之一所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统，其特征 在于所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中的控制仪表(5)或控制器(6)中设置有时间测量装置。
5.按照权利要求4所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统，其特征在于所述应用于封闭油箱内部的管路流量測量系统中的控制器(6)具体为计算机。
专利摘要一种应用于封闭油箱内部的管路流量测量系统，布置在系统管路(3)上，具体是一种非接触式测量系统；其特征在于所述应用于封闭油箱内部的管路流量测量系统具体由下述结构组成超声波流量计、控制仪表(5)、控制器(6)；其中所述超声波流量计布置在系统管路(3)附近，超声波流量计通过控制仪表(5)与控制器(6)相互连接。本实用新型采用非接触式流量测量技术，测量系统由超声波流量计、控制仪表5、控制器6(具体可以为计算机)等组成，参见图1。本实用新型安装简单，维护方便，且不需要串入系统管路，不会破坏原有系统的流阻特性，其测量精度较高。
文档编号G01F1/66GK202485726SQ20112054780
公开日2012年10月10日 申请日期2011年12月24日 优先权日2011年12月24日
发明者刘建民, 李春景, 田慧超 申请人:中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所