一种旋入式工作级测压器的鉴选方法
阅读说明：本技术 一种旋入式工作级测压器的鉴选方法 (Method for identifying and selecting screw-in working-level voltage meter ) 是由 景春阳 刘宝华 经哲 杜炽旭 张欣欣 张宇峰 刘石 朱建国 张成吉 姜昊 李大鹏 于 2020-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明适用于测压器鉴选技术领域,具体是一种旋入式工作级测压器的鉴选方法,包括装配测压器的检测台,而检测台包含有单向进气阀门、放气阀门、测压器和气压表,对检测台上不安装测压器的测压器安装孔中安装用于密封的螺栓；旋紧所有测压器顶部螺栓,记录气压表读数；记录压力值从100kPa降至50kPa的时间,为初始泄压时间；向检测台缓慢充气至压力不低于100kPa,记录活塞杆受压抬起时的瞬时压力值,为抬起压力；记录压力值从100kPa降至50kPa的时间,为泄压时间；以及数据处理,测量结果修正,气密性指数计算,活动性指数计算；实现了对测压器的性能鉴定,解决了动态检测难以开展无法鉴选测压器的难题；通过检测结果合理选择应用的测压器；效率高、经济性好。(The invention is suitable for the technical field of voltage meter identification, in particular to an identification and selection method of a screw-in working-level voltage meter, which comprises a detection platform for assembling the voltage meter, wherein the detection platform comprises a one-way air inlet valve, an air discharge valve, the voltage meter and an air pressure meter, and a bolt for sealing is arranged in a voltage meter mounting hole on the detection platform, on which the voltage meter is not mounted; screwing all the bolts at the top of the pressure gauge, and recording the reading of the barometer; recording the time for reducing the pressure value from 100kPa to 50kPa as the initial pressure relief time; slowly inflating the detection table until the pressure is not lower than 100kPa, and recording the instantaneous pressure value when the piston rod is pressed and lifted as the lifting pressure; recording the time for reducing the pressure value from 100kPa to 50kPa as the pressure relief time; data processing, measurement result correction, airtightness index calculation and activity index calculation; the performance identification of the voltage meter is realized, and the problem that dynamic detection is difficult to carry out and the voltage meter cannot be identified and selected is solved; reasonably selecting an applied voltage meter according to a detection result; high efficiency and good economical efficiency.)
技术领域
本发明属于测压器鉴选技术领域，具体是一种旋入式工作级测压器的鉴选方法。
背景技术
测压器是铜柱测压系统的重要组成部分，其中旋入式测压器主要用于各种枪械的最大膛压测量，本体的端部有螺纹及锥面，螺纹用以旋入测压孔内，锥面用以保证密封。活塞的作用是传递火药燃气压力，应既能在本体活塞孔内自由滑动，又能保证不发生气体泄漏。
目前国内外鉴选测压器以动态检测为主，通过高等级测压器检定低等级测压器，采用变形一致性良好的标准铜柱进行量值传递，旋入式测压器分级鉴选通常在专用的弹道枪上进行，检测过程繁复，需要多次实验取得大量的数据才能实现鉴选目的。对于最常用的工作级测压器，由于应用频繁、数量庞大，采用这种鉴选方法的工作量是巨大的，且会大量消耗价格昂贵的标准铜柱，在实际应用中难以开展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋入式工作级测压器的鉴选方法，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种旋入式工作级测压器的鉴选方法，包括以下步骤：
1)、将待检测压器进行编号，分别测量测压器活塞孔内径d、活塞杆外径D，活塞杆质量m；
2)、装配测压器的检测台，而检测台包含有单向进气阀门、放气阀门、测压器和气压表，对检测台上不安装测压器的测压器安装孔中安装用于密封的螺栓；
3)、关闭检测台放气阀门，旋紧所有测压器顶部螺栓，记录此时气压表读数p0；向检测台充气，充气压力不低于100kPa，停止充气后，观察压力表压力值变化，记录压力值从100kPa降至50kPa的时间，为初始泄压时间t0；打开检测台的放气阀门；
4)、关闭检测台放气阀门，旋松其中一个测压器顶部螺栓，旋松至高度h；向检测台缓慢充气至压力不低于100kPa，记录活塞杆受压抬起时的瞬时压力值，为抬起压力pt；停止充气后，观察压力表压力值变化，记录压力值从100kPa降至50kPa的时间，为泄压时间tx；旋紧该测压器顶部螺栓，打开检测台放气阀门；
5)、对其他测压器进行步骤4)，直至所有安装的测压器完成该操作；
6)、调换压器安装孔中的测压器；对调换后的测压器进行步骤4)中的操作；
7)、拆卸测压器，安装下一组测压器，从步骤3)开始进行操作；待检测压器全部检测完成后拆卸检测台进行维护；
8)、数据处理
8.1)、测量结果修正：修正压力表初始读数非0的；修正测压器安装位置的影响；
8.2)、气密性指数计算：当测压器旋松螺杆抬起活塞杆时，因活塞杆与活塞孔的配合间隙会使泄压时间发生变化，而泄压时间的变化与作用于活塞孔端面的压力是相关的，气密性指数公式如下：
气密性指数越小，表明测压器的气密性能越好；
8.3)、活动性指数计算：作用于活塞杆端面的压力大于活塞孔和活塞杆之间阻力和活塞杆重力的合力时，活塞杆会抬起开始运动，活动性指数公式如下：
其中，g为当地重力加速度；活动性指数越小，表明测压器的活动性能越好；
9)、测压器选择
气密性指数和活动性指数共同对测压器性能进行评估和选择，二者均较小时证明测压器性能较好；由于测压器的气密性和活动性呈负相关，即气密性好，活动性就差，活动性好，气密性就差；因此选择时，根据使用场景不同，可侧重气密性或活动性；如在油缸上应用时，由于采用蓖麻油作为传压介质，气密性对其影响很小，而粘滞阻力增大，活动性影响较大，应选择活动性好的测压器；在弹道枪上应用时，传压介质为火药燃气，此时气密性影响很大，活动性影响较小，应选择气密性较好的测压器。
本发明进一步的方案：所述检测台包括检测台主体，在检测台主体两端分别设置有一个密封盖；
位于检测台主体上开设有测压器安装孔，而测压器安装孔开设有多个；
检测台主体上开设有气压表安装孔；
位于检测台主体上设置有底座。
进一步的方案：装配测压器的检测台的方法如下：
在检测台主体上一侧的密封盖安装单向进气阀门，连接充气装置，另一侧密封盖安装放气阀门；
安装底座；
安装一组测压器和气压表，对不安装测压器的测压器安装孔安装密封螺栓；
调平检测台。
优化的：多个所述测压器安装孔包括孔A、孔B、孔C和孔D。
本发明进一步的方案：在所述步骤4)中，对步骤4)反复进行多次，取测量值平均值。
优化的：对所述所述步骤4)反复进行三次，取测量值平均值。
本发明进一步的方案：在所述步骤8)中的步骤8.1)，其测量结果修正中的修正测压器安装位置的影响为修正抬起压力，根据调换测压器后测试结果进行线性拟合修正；测压器调换后泄压时间测试结果仅供孔间差异分析，不做修正。
本发明进一步的方案：所述测压器包括螺杆、测压器本体和活塞，位于活塞和活塞安装在的活塞平台之间设置有测压铜柱，测压铜柱通过螺杆压紧。
与现有技术相比，本发明旋入式工作级测压器鉴选方法，实现了对测压器的性能鉴定，解决了动态检测难以开展无法鉴选测压器的难题；通过检测结果合理选择应用的测压器；效率高、经济性好。
附图说明
图1为本发明旋入式工作级测压器的鉴选方法中的检测台结构示意图。
图2为测压器的结构示意图。
图中：1-密封盖；2-测压器安装孔；3-气压表安装孔；4-底座；5-螺杆；6-测压器本体；7-活塞；8-测压铜柱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
本发明实施例中，如图1和图2所示，一种旋入式工作级测压器的鉴选方法，包括以下步骤：
1)、将待检测压器进行编号，分别测量测压器活塞孔内径d、活塞杆外径D，活塞杆质量m；其中，待检测压器进行编号为1#、2#、3#、4#，分别测量4支测压器活塞孔内径D、活塞杆外径d，活塞杆质量m，如表1(待检测压器测量结果)所示：
表1
测压器编号
D/mm
d/mm
m/g
1#
5.114
5.044
7.118
2#
5.133
5.045
7.168
3#
5.191
5.047
7.196
4#
5.125
5.045
7.167
2)、装配测压器的检测台，而检测台包含有单向进气阀门、放气阀门、测压器和气压表，对检测台上不安装测压器的测压器安装孔2中安装用于密封的螺栓；
具体的，所述检测台包括检测台主体，在检测台主体两端分别设置有一个密封盖1；位于检测台主体上开设有测压器安装孔2，而测压器安装孔2开设有多个；检测台主体上开设有气压表安装孔3位于检测台主体上设置有底座4。所述测压器安装孔2包括孔A、孔B、孔C和孔D。
装配测压器的检测台的方法如下：在检测台主体上一侧的密封盖1安装单向进气阀门，连接充气装置，另一侧密封盖1安装放气阀门；安装底座4；安装一组测压器和气压表，对不安装测压器的测压器安装孔2安装密封螺栓；调平检测台。
3)、关闭检测台放气阀门，旋紧所有测压器顶部螺栓，记录此时气压表读数p0；向检测台充气，充气压力不低于100kPa，停止充气后，观察压力表压力值变化，记录压力值从100kPa降至50kPa的时间，为初始泄压时间t0；打开检测台的放气阀门；
4)、关闭检测台放气阀门，旋松其中一个测压器顶部螺栓，旋松至高度h；向检测台缓慢充气至压力不低于100kPa，记录活塞杆受压抬起时的瞬时压力值，为抬起压力pt；停止充气后，观察压力表压力值变化，记录压力值从100kPa降至50kPa的时间，为泄压时间tx；旋紧该测压器顶部螺栓，打开检测台放气阀门；
5)、对其他测压器进行步骤4)，直至所有安装的测压器完成该操作；
6)、调换压器安装孔中的测压器；对调换后的测压器进行步骤4)中的操作；
其中，步骤5)中，对2#、3#、4#重复步骤4)中操作，以及步骤6)中调换孔A中3#测压器和孔D中1#测压器，对调换后孔A中1#测压器和孔D中3#测压器重复步骤4)中操作；记录数据见表2(检测台测量数据)：
表2
7)、拆卸测压器，安装下一组测压器，从步骤3)开始进行操作；待检测压器全部检测完成后拆卸检测台进行维护；
8)、数据处理：8.1)、测量结果修正：修正压力表初始读数非0的；修正测压器安装位置的影响；8.2)、气密性指数计算：当测压器旋松螺杆抬起活塞杆时，因活塞杆与活塞孔的配合间隙会使泄压时间发生变化，而泄压时间的变化与作用于活塞孔端面的压力是相关的，气密性指数公式如下：
气密性指数越小，表明测压器的气密性能越好；
8.3)、活动性指数计算：作用于活塞杆端面的压力大于活塞孔和活塞杆之间阻力和活塞杆重力的合力时，活塞杆会抬起开始运动，活动性指数公式如下：
其中，g为当地重力加速度；活动性指数越小，表明测压器的活动性能越好；
具体的，在步骤8)中，数据处理，先将抬起压力值数据减去压力表初始读数7.5kPa。根据调换后测量结果：测压器从孔A调换到孔D后抬起压力减小了5kPa，测压器从孔D调换到孔A后抬起压力增大了5kPa，平均从D孔到A孔抬起压力增大5kPa，以孔D修正为0通过线性拟合计算，C孔修正1.7kPa，B孔修正3.3kPa，A孔修正5kPa。
根据修正后抬起压力值计算气密性指数和活动性指数如表3所示
表3
测压器编号
抬起压力/kPa
气密性指数
活动性指数
1#
22.50
2.3160
5.4421
2#
35.80
1.3451
9.1839
3#
37.50
1.2276
9.6331
4#
44.20
1.0872
11.5752
9)、测压器选择
气密性指数和活动性指数共同对测压器性能进行评估和选择，二者均较小时证明测压器性能较好；由于测压器的气密性和活动性呈负相关，即气密性好，活动性就差，活动性好，气密性就差；因此选择时，根据使用场景不同，可侧重气密性或活动性；如在油缸上应用时，由于采用蓖麻油作为传压介质，气密性对其影响很小，而粘滞阻力增大，活动性影响较大，应选择活动性好的测压器；在弹道枪上应用时，传压介质为火药燃气，此时气密性影响很大，活动性影响较小，应选择气密性较好的测压器。
其中，在步骤9)的测压器选择中，按照气密性排序，测压器性能从优到差为4#、3#、2#、1#。按照活动性排序，测压器性能从优到差为1#、2#、3#、4#；综合活动性和气密性进行选择，测压器性能从优到差为1#、2#、3#、4#。
评估结果验证：将1#测压器和2#测压器安装于油缸开展动态检测实验(具体实施过程与本申请无关，且为现有技术，在此，不作详细阐述)，获取5组实验数据见表4(油缸实验验证)：
表4
油缸实验中活动性是影响测压器性能的主要因素，1#测压器的测压值普遍高于2#测压器的测压值，与活动性指数相符，证明这种测压器鉴选方法是正确的。
本发明旋入式工作级测压器鉴选方法，实现了对测压器的性能鉴定，解决了动态检测难以开展无法鉴选测压器的难题；通过检测结果合理选择应用的测压器；效率高、经济性好。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
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