本指南介紹了流量的定義,如何決定使用哪種流量計(jì),以及目前可用于液壓系統(tǒng)的一些較為常用的流量測(cè)量方法。流量是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)一定點(diǎn)的流體的體積。對(duì)大部分液壓應(yīng)用而言,流量單位為升/分(L/min)、美制加侖/分(US gpm)或有時(shí),英制加侖/分(UK gpm)。
為什么測(cè)量液壓流量?
流量對(duì)于液壓工程師正如電流對(duì)于電氣技術(shù)員,而液壓壓力則相當(dāng)于電壓。僅測(cè)量其中一項(xiàng)可能導(dǎo)致*錯(cuò)誤的系統(tǒng)故障診斷。
例如,當(dāng)液壓缸發(fā)生故障時(shí),您可測(cè)量入口處的壓力,此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)如預(yù)期所想,壓力為200 bar(3000 psi)。如果不再進(jìn)一步檢查,您可能會(huì)斷定液壓動(dòng)力單元正常,故障肯定出在液壓缸。
然而,如果測(cè)量液壓缸的流量,您會(huì)發(fā)現(xiàn)沒有任何流量。此時(shí),您會(huì)馬上懷疑是否泵出現(xiàn)故障,并查看那些能影響流量的部件,比如泵或者錯(cuò)誤設(shè)置的溢流閥。
流量測(cè)量:
如果您沒有流量計(jì),但又需要了解液壓系統(tǒng)的流量,可通過計(jì)算裝滿一桶油所需時(shí)間來粗略測(cè)量流量。根據(jù)桶的體積和裝滿它所需的時(shí)間,可以計(jì)算出單位時(shí)間的體積,或流量。測(cè)量精度取決于多種因素,包括桶的體積以及所使用的計(jì)時(shí)器種類。然而,雖然這種方法不會(huì)造成嚴(yán)重后果,但并不實(shí)用。一旦將油倒入桶內(nèi),這些油便不可再次使用,將受到污染,并且不可進(jìn)入液壓系統(tǒng)中。
選擇流量計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮哪些因素?
在為某個(gè)特定液壓應(yīng)用尋找流量計(jì)時(shí),下述五個(gè)問題可以提供切實(shí)幫助:
1. 流體屬性是什么?
2. 液壓系統(tǒng)的運(yùn)行條件是什么?
3. 您為什么測(cè)量流量?您需要何種精度的流量測(cè)量?
4. 流量計(jì)會(huì)對(duì)流體產(chǎn)生什么影響?反之,流體對(duì)流量計(jì)的影響是什么?
5. 測(cè)量流量有多重要?您的預(yù)算是多少?
用流量代替物體(通常是活塞或環(huán))這一理念構(gòu)成了簡(jiǎn)單“可變孔”流量計(jì)的基礎(chǔ)。流體動(dòng)量對(duì)活塞施加力,活塞由彈簧固定。隨著流量的增加,活塞移動(dòng),孔口變大以及施加在活塞上的彈簧彈力也增大。活塞通過磁鐵連接到模擬讀數(shù)器。流量指示計(jì)是純機(jī)械的,因而是查看趨勢(shì)而非精確測(cè)量流量的理想工具。這種流量計(jì)通常具有滿刻度2-5%之間的精度。流量指示計(jì)有多種尺寸,且任何一種都能覆蓋15:1的范圍。流量指示計(jì)的成本較低,通常,流量為400 L/min (106US gpm)時(shí),壓降約1.5至2bar(22-29 psi)。
提供容積式流量計(jì)。從內(nèi)部看,這類流量計(jì)與齒輪型發(fā)動(dòng)機(jī)類似。流體圍繞一對(duì)相互嚙合的齒輪外部流動(dòng),帶動(dòng)齒輪在其軸上旋轉(zhuǎn)。安裝在其中一個(gè)齒輪上的傳感器在每次輪齒經(jīng)過其下方時(shí)產(chǎn)生脈沖。齒輪的旋轉(zhuǎn)與流率成比例。有時(shí),需使用兩個(gè)傳感器來測(cè)量方向并改善分辨率。
使用流量計(jì)或“K”系數(shù)(K系數(shù)=頻率/流量)來表示傳感器測(cè)量的頻率和流量之間的關(guān)系。給定一個(gè)常量K系數(shù),根據(jù)頻率可輕松計(jì)算出流量。齒輪型流量計(jì)能夠準(zhǔn)確測(cè)量流量。通常,齒輪型流量計(jì)的量程比較大,至少為30:1,有時(shí)甚至高達(dá)200:1。
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