專利名稱：液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試儀及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流動(dòng)壓力損失的測試裝置，具體涉及一種對(duì)液體管路設(shè)備的流動(dòng)壓力損失的測量。
背景技術(shù)：
液體在流經(jīng)管路部件時(shí)，存在流動(dòng)阻力，為了克服流動(dòng)阻力，一部分機(jī)械能就不可逆地轉(zhuǎn)化為熱能，從而形成能量損失，具體表現(xiàn)為流體壓力的降低，這就是流動(dòng)壓力損失。管路部件的在特定流量下的壓力損失是管路部件的重要參數(shù)，對(duì)于管路設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行具有重要價(jià)值，因此測量其流動(dòng)壓力損失是很重要的一項(xiàng)工作。管路部件可以是特定的一段管道；也可以是管道附件，比如，彎頭、三通、閥門；也可以是某一設(shè)備，比如，太陽能集熱器、制冷機(jī)的蒸發(fā)器和冷凝器、風(fēng)機(jī)盤管等。目前測量管路設(shè)備的流動(dòng)壓力損失有以下幾種方法:
一、采用壓力表或者機(jī)械式壓差計(jì)測量。通過測量管路設(shè)備進(jìn)出口側(cè)的壓力得到壓差，或者直接用機(jī)械式壓差計(jì)直接測出管路設(shè)備進(jìn)出口側(cè)的壓差，但必需注意的是用這種方法測得的壓差中，包含管路設(shè)備進(jìn)出口以及兩側(cè)連接導(dǎo)管的高度差造成的壓差，必需通過計(jì)算扣除高度差形成的壓差才能得到流動(dòng)壓力損失，這給測量帶來很大的不便，也影響了測試的精度。而且，當(dāng)采用壓力表測量壓差時(shí)，由于一般液體管路設(shè)備靜壓力較大(比如30mH20)，因此壓差計(jì)的量程范圍也大，如果流動(dòng)壓力損失相對(duì)很小(比如0.5 mH20)，測量精度很低。二、采用水銀測壓計(jì)測量，根據(jù)水銀柱的液位差得到兩端的壓差，這樣的得出的壓差并不包含由于管路設(shè)備進(jìn)出口高度差形成的壓差。但是在很多情況下水銀測壓計(jì)不適用。首先，水銀是有毒的重金屬，測試時(shí)水銀與測試流體直接接觸，當(dāng)流動(dòng)阻力超過水銀柱的總高度時(shí)，水銀有可能進(jìn)入待測液體管 路中，造成設(shè)備管路系統(tǒng)的重金屬污染，甚至造成嚴(yán)重事故。其次，水銀的密度較大，當(dāng)流體阻力很小時(shí)，液位差很小，結(jié)果不夠精確。另外，使用水銀測壓計(jì)還有其他方面的限制，例如與所測液體管路中的液體不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者物理上的互溶等。因此水銀測壓計(jì)在實(shí)際的管路部件流動(dòng)阻力測量中很少應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要提供一種液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試儀及測試方法，該測試儀結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀、準(zhǔn)確。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試儀，由透明材料制作的“ η ”形管和一組閥門組成，其特點(diǎn)是:“ η ”形管包括左、右立管和上橫管，左、右立管之間通過上橫管連通，左立管的頂部設(shè)有排氣閥，右立管頂部設(shè)有充氣筒、左、右立管的下端分別連接左、右排水閥，左、右立管側(cè)面分別通過左、右進(jìn)液閥和左、右連接管與待測管路部件的進(jìn)出口測壓點(diǎn)相連。“ η ”形管的左、右立管上標(biāo)有刻度?！N液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試方法，測試時(shí)，首先開啟或者關(guān)閉液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試儀的左、右進(jìn)液閥、左、右排水閥，進(jìn)行排氣或者充氣，使得左、右立管內(nèi)的液體將一段空氣封閉在“η”形管的頂部，得到左、右立管液柱高度差，然后乘以液體的密度和重力加速度，得到流動(dòng)的壓力損失。本發(fā)明的有益效果是:
(1)可以直接測試得到管路部件的水頭損失，而無需考慮待測部件進(jìn)出口測點(diǎn)的是否存在標(biāo)聞差；
(2)測試所得結(jié)果，直觀、準(zhǔn)確，可以達(dá)到較高的精度。(3)測試儀表構(gòu)造簡單，成本低。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的測試原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明的液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試儀，包括透明管材制作的“η形管”和一組閥 門。“η”形管包括左立管1、右立管2和上橫管11，左、右立管ι，2之間通過上橫管11連通，左立管I的上端設(shè)有排氣閥7、下端設(shè)有左進(jìn)液閥3和左排水閥5，左立管I通過左連接管9與待測管路部件的進(jìn)口測壓點(diǎn)A相連；右立管2的上端設(shè)有充氣筒
8、下端設(shè)有右進(jìn)液閥4和右排水閥6，右立管2通過右連接管10與待測管路部件12的出口測壓點(diǎn)B相連；除了連接軟管外，測試儀的“Π”形管和閥門都固定在薄壁面板上。左、右立管1,2上標(biāo)有刻度。測試時(shí)，通過開啟或者關(guān)閉左、右進(jìn)液閥3，4、左、右排水閥5，6，進(jìn)行排氣或者充氣，使得左、右立管1，2兩側(cè)的液體將一段空氣封閉在“ η ”形管的頂部，在兩側(cè)立管出現(xiàn)液柱的高度差，這個(gè)高度差就是待測部件進(jìn)出口的流動(dòng)水頭損失，再乘以液體的密度和重力加速度，就可以得到流動(dòng)的壓力損失。下面結(jié)合圖2說明此儀器的原理:
管路部件的進(jìn)口 A點(diǎn)的壓強(qiáng)為P1，流速為K1，P為液體的密度，^為重力加速度，選取C點(diǎn)所在平面為基準(zhǔn)面，則位置水頭為Z1，總水頭為:
P-E, 2g
管路部件出口 B點(diǎn)的壓強(qiáng)為P2，流速為K2，選取C點(diǎn)所在平面為基準(zhǔn)面，則高度水頭為Z2J總水頭為:
Ρ-g 2g
A、B兩點(diǎn)的管徑相等、流量相等，所以流速也相等。即4 = 1^。

A、B兩點(diǎn)的總水頭之差(水頭損失)為:
Zf1-Zf2 =. - ) + ^^
p-gC點(diǎn)的壓力
權(quán)利要求
1.種液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試儀，由透明材料制作的“η”形管和一組閥門組成，其特征在于:所述“ η ”形管包括左、右立管(1，2)和上橫管(11 )，左、右立管(1，2)之間通過上橫管(11)連通，左立管(I)的頂部設(shè)有排氣閥(7 )，右立管(2 )頂部設(shè)有充氣筒(8 )、左、右立管(I，2 )的下端分別連接左、右排水閥(5，6 )，左、右立管(I，2 )側(cè)面分別通過左、右進(jìn)液閥(3，4)和左、右連接管(9，10)與待測管路部件(12)的進(jìn)出口測壓點(diǎn)相連。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試儀，其特征在于:所述“η ”形管的左、右立管(1，2)上標(biāo)有刻度。
3.種液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試方法，其特征在于:測試時(shí)，首先開啟或者關(guān)閉液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試儀的左、右進(jìn)液閥(3，4)、左、右排水閥(5，6)，進(jìn)行排氣或者充氣，使得左、右立管(1，2)內(nèi)的液體將一段空氣封閉在“ H ”形管的頂部，得到左、右立管(I，2 )液柱高度差，然后乘以液體的密度和重力加速度，得到流動(dòng)的壓力損失。
全文摘要
本發(fā)明一種液體管路設(shè)備流動(dòng)壓力損失測試儀及測試方法，“∩”形管采用透明材料制作，包括左、右立管和上橫管，左、右立管之間通過上橫管連通，左立管的頂部設(shè)有排氣閥，右立管頂部設(shè)有充氣筒、左、右立管的下端分別連接左、右排水閥，左、右立管側(cè)面分別通過左、右進(jìn)液閥和左、右連接管與待測管路部件的進(jìn)出口測壓點(diǎn)相連。通過啟閉兩側(cè)進(jìn)液閥和排水閥，進(jìn)行充氣和排氣，兩側(cè)液體在∩形管的上部封閉一段空氣，并形成兩側(cè)立管內(nèi)的液柱高度差，得到流動(dòng)的水頭損失，進(jìn)而計(jì)算出流動(dòng)的壓力損失。本測試儀構(gòu)造簡單、成本低，可以直接測得管路部件的水頭損失，而無需考慮待測部件進(jìn)出口測點(diǎn)是否存在標(biāo)高差；測試所得結(jié)果，直觀、準(zhǔn)確，可以達(dá)到較高的精度。
文檔編號(hào)G01L7/18GK103091027SQ201310012570
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者于國清, 王非, 賈文哲, 唐永強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)