本发明涉及管道监测技术设备领域，具体是一种管道及过滤器堵塞程度计算方法。
背景技术：
实时获取流体输送管网的运行状态具有重大的现实意义。对于长距离和复杂的流体输送管路，能够快速查找并排除存在的隐患和故障；对于车辆过滤器的堵塞状态或堵塞程度，特别是大功率特殊用途车辆，既能有效防止由于欠保养而造成的车辆、设备的运行故障及损毁，又可以减少由于过保养而造成的人力、财力浪费等。
为获取管道流动的阻力或过滤器的堵塞情况，传统的方法多是按照恒定流量的方式，检测某一位置介质的压力参数(通常为静压)，或检测设备进、出口位置的静压差，通过该压力参数或静压差来直接或间接地判断管道或过滤器的堵塞程度。而对于流量变化范围较大、且堵塞程度不断增长的系统来说，只通过单一压力参数或静压差参数是无法获得堵塞程度的，现有技术中没有与本发明相同及接近的技术。对于一个流量变化的系统来说，其各处的压力参数是随着流量的变化而变化的。压力—流量曲线为一个二次函数曲线，即随着流量增大其静压呈二次方增长。在许多情况下，由于流量提高而产生的压力增大量要远大于由于管道及过滤器的堵塞而产生的压力增大量。因此，传统的方法不能适用于变流量系统堵塞程度的检测。
在现有的应用中，管道及过滤器的堵塞程度多是采用单一压力值(及压差)报警的方式来实现的。即系统只检测管道静压及过滤器进出口静压差，忽略了管路中流量变化的影响因素，因此，在很多场合中存在着过滤器堵塞检测不准确的情况。在许多车辆和工程机械中普遍存在此问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种管道及过滤器堵塞程度计算方法，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：
一种管道及过滤器堵塞程度计算方法，通过测压管道进行测取管道某一位置的全压(p)与静压(pst)，通过计算获得动压pd，动压pd＝p-pst；通过流动系统的静压与动压之比(pst/pd)表征系统流动的堵塞状态，以堵塞状态的增长量
作为本发明进一步的方案：所述测压管道包括测试管道和组合式测压探管，组合式测压探管通过垂直且经过测试管道中心线的方式插入到测试管道的内部，组合式测压探管包括全压测试部和静压测试部，全压测试部位于静压测试部上游一侧，在全压测试部上开有全压测试孔，静压测试部上设有静压测试孔；静压测试孔根据工程需要在测试探管上、垂直于流线方向均匀布置1-4个测孔；全压测孔可以按照若干个等截面积圆环、取平均直径的方式布置，各平均直径的算法为：
d：测试管道的内径；
i：为全压测孔的对数；
di：等截面积圆环的平均直径。
作为本发明再进一步的方案：所述全压测试孔正对测试管道中流体流动方向的来流方向，静压测试孔与流体的流动方向垂直。
作为本发明再进一步的方案：所述全压测试孔以测试管道的截面中心为对称中心成对设置。
与现有技术相比，本发明运用流体力学理论和算法导出的堵塞程度，能够在变流量系统中准确、稳定地指示管道及过滤器的堵塞程度，避开了因流量、压力变化而无法确定管道或过滤器堵塞状态的问题，能够应用于车辆、工程机械和石油、化工等流体输送管网的运行状态监测。
附图说明
图1为管道及过滤器堵塞程度计算方法的结构示意图。
图2为管道及过滤器堵塞程度计算方法的俯视截面图结构示意图。
图3为管道及过滤器堵塞程度计算方法的侧视结构示意图。
图4为管道及过滤器堵塞程度计算方法中全压测试孔的分布结构示意图。
图5为不同堵塞程度的流阻特性曲线图。
图6为静压—流量曲线与静压—动压曲线图。
图7为静压与动压特性及增长过程图。
图中：1-测试管道、2-全压测试部、3-静压测试部、4-组合式测压探管、5-流动方向、6-全压测试孔、7-静压测试孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-7，一种管道及过滤器堵塞程度计算方法，通过测压管道进行测取管道某一位置的全压(p)与静压(pst)，通过计算获得动压pd，动压pd＝p-pst；通过流动系统的静压与动压之比(pst/pd)表征系统流动的堵塞状态，以堵塞状态的增长量
所述测压管道包括测试管道1和组合式测压探管4，组合式测压探管4通过垂直且经过测试管道1中心线的方式插入到测试管道1的内部，组合式测压探管4包括全压测试部2和静压测试部3，全压测试部2位于静压测试部3上游一侧，在全压测试部2上开有全压测试孔6，静压测试部3上设有静压测试孔7；静压测试孔根据工程需要在测试探管上、垂直于流线方向均匀布置1-4个测孔；全压测孔可以按照若干个等截面积圆环、取平均直径的方式布置，各平均直径的算法为：
d：测试管道的内径；
i：为全压测孔的对数；
di：等截面积圆环的平均直径。
所述全压测试孔2正对测试管道1中流体流动方向5的来流方向，静压测试孔7与流体的流动方向5垂直。
所述全压测试孔6以测试管道1的截面中心为对称中心成对设置。
组合式测压探管是测取管道中的全压与静压数据的关键部件。组合式测压探管的布置要垂直并通过测试管道中心线。组合式测压探管的截面(或直径)应在满足测试需要和结构刚强度要求的条件下尽可能小，以减小对管道内介质流动的影响。组合式测压探管上按照一定规律分布有一组全压测试孔和静压测试孔，全压测试孔正对管道中流体的来流方向，静压测试孔则与流体流动方向垂直。全压测试孔以管道截面中心为对称中心成对设置，孔的数量应根据测试精度的需要和测试管道直径的大小来确定，工程应用中一般为2-5对，孔的分布可按照管道截面等面积圆环方式设置。
测试管道的直径应与被测管路系统相匹配，一般取为相同管径。其长度的选取应能使组合式测压探管部位具有较稳定的流场，以使所测得的数据稳定、准确。特殊情况需要改变测试管道直径时，应按照相关的流体工程标准实施。
管道及过滤器堵塞程度的相关算法：
组合式测压探管可同时测取管道某一位置的全压(p)与静压(pst)。在管道的某一位置上静压的分布比较均匀，静压测试孔可以根据工程需要在测试探管上、垂直于流线方向均匀布置1-4个测孔；全压测孔可以按照若干个等截面积圆环、取平均直径的方式布置，各平均直径的算法：
d：测试管道的内径；
i：为全压测孔的对数；
di：等截面积圆环的平均直径。
流阻特性反映了一个流动系统的流量与阻力(静压或静压差)的变化关系，一个较通畅的流动系统具有比较平坦流阻特性曲线，也即随着流量的增大、其阻力缓慢升高。反之，一个较堵塞的流动系统则流阻特性曲线陡峭，其阻力随流量的增大而快速上升。本发明以流动系统的静压与动压之比(pst/pd)来表征系统流动的堵塞状态，以堵塞状态的增长量
管道及过滤器堵塞程度计算方法串联于被测管道中，或联接在过滤器的出口侧，使被测系统中的流体全部流经装置；通过组合式全压、静压测试探管获取管道中的全压与静压值；运用测试得到的全压与静压值计算管道及过滤器的堵塞程度。
本发明解决了变流量系统中管道及过滤器堵塞状态、堵塞程度的实时检测问题。传统的方法多是针对稳定流量系统的，即在确定的流量下，通过检测某一位置或某一段管路的静压参数或压差值来判断流动阻力或堵塞状况。对于动态的、流量变化范围较大的系统，其中各个位置的静压或压差值是随流量的变化而波动，因此仅仅依据单一压力值是不能准确地掌握管道或过滤器堵塞状态的。本发明运用流体力学理论和算法导出的堵塞程度，能够在变流量系统中准确、稳定地指示管道或过滤器的堵塞程度，避开了因流量、压力变化而无法确定管道或过滤器堵塞状态的问题。本发明可应用于车辆、工程机械和石油、化工等流体输送管网的运行状态监测。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利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，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。