本發明涉及動力學試驗與分析技術領域，具體公開了一種減壓器放氣試驗超低溫測量系統與方法。該系統中氣瓶與減壓器的進氣口相連通，并在氣瓶與減壓器進氣口的連接管路上設有電磁閥，減壓器的進氣口連接有引壓管，并在與減壓器進氣口相連的引壓管上設有進口靜壓測量點；減壓器的出氣口連接有引壓管，并在與減壓器出氣口相連的引壓管上設有兩個出口壓力測量點，即出口A處壓力測量點和出口B處壓力測量點，且引壓管的長度L需滿足采用本系統與方法可以獲取減壓器放氣試驗超低溫力學環境參數，為減壓器的設計和分析提供有力的支撐，可以節約研制經費，同時，該方法具有廣泛的通用性，同樣適合于其它超低溫系統，具有較好的推廣意義。

1.一種減壓器放氣試驗超低溫測量系統，包括氣瓶(1)和減壓器(3)，
其中，氣瓶(1)與減壓器(3)的進氣口相連通，并在氣瓶(1)與減壓器(3)
進氣口的連接管路上設有電磁閥(2)，其特征在于：減壓器(3)的進氣口連接
有引壓管，并在與減壓器(3)進氣口相連的引壓管上設有進口靜壓(4)測量
點；減壓器(3)的出氣口連接有引壓管，并在與減壓器(3)出氣口相連的引
壓管上設有兩個出口壓力測量點，即出口A處壓力(5)測量點和出口B處壓力
(6)測量點，其中，上述所涉及到的引壓管的長度L需滿足其中，f₀
為試驗分析頻率；K為氣體絕熱，與氣體的介質有關；R＝287.05，單位為
m²/s²K；T為絕對溫度。
2.根據權利要求1所述的一種減壓器放氣試驗超低溫測量系統，其特征在
于：該測量系統還包括壓力信號轉接及電源配送裝置(8)及動態信號采集儀(9)，
所述的減壓器(3)進氣口所連接的引壓管依次通過絕壓傳感器、低噪聲電纜以
及壓力信號轉接及電源配送裝置(8)連接至動態信號采集儀(9)上；所述的
減壓器(3)出氣口所連接的引壓管依次通過絕壓傳感器、低噪聲電纜以及壓力
信號轉接及電源配送裝置(8)連接至動態信號采集儀(9)上。
3.根據權利要求2所述的一種減壓器放氣試驗超低溫測量系統，其特征在
于：所述的減壓器(3)上的閥門活動件(7)通過支座塊、振動傳感器以及低
噪聲電纜直接與動態信號采集儀(9)相連。
4.根據權利要求1所述的一種減壓器放氣試驗超低溫測量系統，其特征在
于：所述的減壓器(3)出口A處壓力(5)測量點為減壓器(3)出口100mm
處壓力測量點；所述的減壓器(3)出口B處壓力(6)測量點為減壓器(3)出
口300mm處壓力測量點。
5.一種減壓器放氣試驗超低溫測量方法，其特征在于：該方法具體包括如
下步驟：
步驟1、搭建減壓器放氣試驗超低溫測量系統，確立減壓器出口的壓力測點
位置；
搭建減壓器放氣試驗超低溫測量系統，減壓器的進氣口和出氣口通過引壓
管、絕壓傳感器連接至動態信號采集儀上，對減壓器出口壓力測量的關鍵數據
設置兩個測點，并利用一個絕壓傳感器測試減壓器出口處的壓力；通過與減壓
器進口相連接動態信號采集儀，直接采集獲得減壓器進口靜壓P₁；
步驟2、根據減壓器閥門活動件反映減壓器結構的特征，將減壓器閥門的活
動件作為減壓器的振動測點位置；
減壓器閥門活動件的振動測點通過支座塊以及振動傳感器連接至動態信號
采集儀，且動態信號采集儀采集到振動測點的減壓器振動Z即為減壓器的結構
振動數據；
步驟3、利用與減壓器相連接的引壓管來測量減壓器放氣試驗超低溫力學環
境參數；
步驟4、利用數據處理技術，獲得減壓器出口靜壓和脈動壓力；
采集獲得減壓器出口兩測點的出口壓力P₂、P₃，利用小波分解方法將減壓器
出口壓力P₂、P₃分解為靜壓和動壓信號，分別獲得減壓器出口兩測點的靜壓和脈
動壓力。
6.根據權利要求5所述的一種減壓器放氣試驗超低溫測量方法，其特征在
于：所述的步驟3具體包括如下步驟：
在高壓氣體通過的管路選取認為是剛性的；不考慮引壓管壁面的影響，假
設引壓管為剛性壁面，附加的引壓管空腔的共振頻率為
f_rigid＝c[S/(Vl_e)]^1/2 (1)
式(1)中，c為聲速，S和V分別為小孔面積和腔體體積，l_e是小孔的有效
長度；
c＝(KRT)^1/2 (2)
式(2)中，K為氣體絕熱，與氣體的介質有關；R＝287.05，單位為m²/s²K；
T為絕對溫度；
l_e＝l+1.7r (3)
式(3)中，l是小孔的長度，r是小孔的半徑；
減壓器放氣試驗壓力測量設計的引壓管，氣體直接從減壓器到引壓管，中
間不存在小孔；小孔長度即為引壓管的長度；小孔面積即為腔體柱面的橫截面
積；引壓管的長度遠大于小孔的直徑；則附加的引壓管空腔的共振頻率可簡化
為
f_rigid＝c[S/(Vl_e)]^1/2≈c[S/(SL×L)]^1/2＝c/L (4)
其中，L為引壓管的長度；超低溫壓力的測量用引壓管來實現，須使附加的
引壓管空腔的共振頻率f_rigid大于試驗分析頻率f₀的兩倍，保證試驗中壓力的動態
測量，即
f_rigid＞2f₀ (5)
把式(2)、式(4)代入式(5)，得
$\frac{{\left(KRT\right)}^{1/2}}{L}\>2f_0---\left(6\right)$
即
$L\<\frac{{\left(KRT\right)}^{1/2}}{2f_0}---\left(7\right)$
對于減壓器放氣試驗，采用引壓管來測量超低溫壓力，引壓管直接焊接在
放氣試驗系統的管路上，要保證試驗中壓力動態測量的準確性，引壓管的長度
須滿足式(7)要求。
7.根據權利要求5所述的一種減壓器放氣試驗超低溫測量方法，其特征在
于：所述的步驟1中減壓器出口壓力測量的兩個測點分別為100mm處壓力測點
和300mm處壓力測點。