气体动力学在流量测量电子技术中的应用（下）

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3 实验结果与讨论

　　实验结果见表1，图3～图8。图3和图4表明，测量头的设计是成功的。它完全保证了流量与测量头两端的压差呈线性关系，为数据处理提供了方便。由表1所示的线性函数拟合结果可以看出，斜率B的数值比较接近，且本文采用的压差法所得的结果的相关性和标准偏差都优于PVT法。由图5可见，在小流量段PVT法所得结果的离散性较大，而图3所示的压差法的结果则很理想。因此可以说本文的方法为小流量的测量提供了一种精确的测量手段具有重要的实用意义。对高流量段，由图4和图6可见，结果都很好。由图7和图8可以看出压差法与PVT法的结果基本一致，斜率略有差异。事实上，这种微小的差异不难通过对信号处理单元的软硬件调整(如放大倍数)使之一致(比如以PVT法为校验方法时。本文还用转子流量计进行了测量以作比较。但由于转子流量计的毛细管结构对被测气流有明显的影响，得到的数据与传感器的输出电压呈平方关系。


图3 压差法


低压差传感器输出电压(mV)


图4 压差法


高压差传感器输出电压(mV)


图5 PVT法


低压差传感器输出电压(mV)



图6 PVT法


高压差传感器输出电压(mV)



图7 压差法PVT法


低流量传感器输出电压(mV)



图8 压差法PVT法


高压差传感器输出电压(mV)


　　考虑到PVT法用于小流量测量时所得结果的离散性较大。为了进一步检验实验结果的准确性，采用自行设计的24块膜片，与英国FILTRONA公司的PPM-100型透气度测量仪进行了
比较。表2给出了结果的比较。测试条件同为维持膜片两边压差ΔP＝980Pa。结果表明，相对误差不大于3.5%。由此可见，仪器的测量精度可以保证。在本工作的基础上已研制出纸张等片状物透气度测量仪，具体软件和硬件的详细内容将另文发表。
表2 与英国FILTRONA公司透气度测量仪测量结果的比较。