虚拟流量测量仪：多通道气体流量测试实例

虚拟式流量测量仪因不同的测量环境和不同测量原理，使其前端装置不尽相同，但总体可概括为：前端装置（传感器设备+调理电路）+A/D采集卡+PC机+虚拟式流量测量仪功能软件。

下面以一个具体实例来说明虚拟式流量测量仪的结构和实际应用。

在检测航天器的推力器工作状态是否正常时，需要测量推力器的气体流量，通常采用气体流量测试法。测试时，给推力器施加一定压力的气体，通过检测推力器输出的气体流量的大小，判断推力器毛细喷管的堵塞和泄漏状况，这样可以及时发现推力器的各种故障，确保卫星推进系统在上天前处于正常状态。

整个测量系统包含了多个传感器探头，可以同时测量并计算多个通道的气体流量信号。每个通道的传感器信号汇合到信号转接盒后，由输出电缆送至远端和测量仪相接的信号调理板，进行信号的A1、信号放大，然后由A/D采集卡进行信号的采集和A/D转换，最后送入计算机，由虚拟式流量测量仪软件完成各通道流量数据的数字滤波、流量计算、通道号及流量信号的显示、数据打印等功能。通过程序设计还可使测试系统具有软功能键和软拨码开关，用于测量方式选择、通道设置、推力器类型选择及气体压力选择等辅助功能。根据所设置的参数，选择相应的流量数学模型，便可以完成气体流量计算、结果显示、打印输出。

图16-16所示为由VMIDS框架协议开发系统开发的虚拟式多通道气体流量测量仪。(www.xing528.com)

图16-16 虚拟式多通道气体流量测量仪

在测量过程中，将多个流量测量探头挂接在不同的推力器喷口上，当推力器通入恒压0.1MPa或0.2MPa、流量为0～0.6L/min的氮气时，气体通过推力器的毛细管进入A腔，由A腔通过孔板进入B腔，然后排除到空气中。这里，孔板作为节流装置，对由A腔进入B腔的气体起阻碍作用。在A腔内，流束的有效面积突然收缩，气体流速加快，静压力减小，气流通过孔板进入B腔后，气流的流速逐渐减慢，静压力增加。假设A、B两腔均为等压腔，那么A、B两腔就有一个静压差存在。将B腔与外界大气相通，可以采用差压式传感器测量A、B腔压差。