动态齿轮流量计的实验研究

发布时间：2017-10-04 03:29

  本文关键词：动态齿轮流量计的实验研究

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【摘要】：在液压系统的故障诊断中,流量信号往往是需要检测的重要参数之一。流量信号包括动态流量和稳态流量信号。稳态流量的测量可以利用安装在回油路上的低压流量计解决,而动态流量的测量,尤其是液压系统高压测的动态流量测量,一直是液压测试领域的重难点之一。本文研究的动态齿轮流量计属于容积式流量计,具有流量脉动小、动态特性好等优点。在一次仪表一定的情况下,流量计的动态特性也受二次仪表的影响,本文研究的主要内容便是流量计的二次仪表部分,研究齿轮流量计的二次仪表对被测系统动态流量特性的影响规律。现将本文所做工作归纳如下： 首先,分析了流量计测量的静态特性和动态特性。介绍了流量测量系统的组成,并结合流量测量特性从软硬件方面实现动态流量的测量。重新设计了多功能齿轮流量计转速检测实验台,通过在模拟实验台上开展的多组对比实验研究,得出了一些关于传感器类型、壳体材料、齿轮参数选型等有益结论,为以后的流量计试验研究提供帮助。 其次,设计了用PLC控制变频器,变频器控制电机,电机带动齿轮转动,实现动态模拟流量信号,编写了基于LabVIEW齿轮动态转速测量程序。实验结果表明,齿轮流量计能测量的动态流量频率最高可以达到11.1Hz。 建立了针对液压系统高压侧旁路法流量测量仿真模型,采用Fluent软件数值模拟了旁路节流阀阀芯对被测系统动态流量特性的影响大小,仿真结果表明,采用锥阀芯结构的旁路节流阀对被测系统动态流量特性的影响较小,并且串联在支管路的微型流量计能测量主系统的动态流量信号,验证了旁路法流量测量原理的可行性。 最后,搭建了伺服阀、流量计综合试验台。介绍了试验台的组成以及工作原理,并对试验台的流量标定实验和流量计动态测试实验做了详细说明。
【关键词】：齿轮流量计 动态特性 虚拟仪器 Fluent 综合试验台
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH814.8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-24
• 1.1 流量测量基本概念14-16
• 1.1.1 流量定义14-15
• 1.1.2 流量计15
• 1.1.3 容积式流量计15-16
• 1.2 测量系统的组成及流量计的测量特性16-22
• 1.2.1 测量系统的组成16-17
• 1.2.2 流量计的测量特性17-22
• 1.3 课题来源22
• 1.4 课题研究目的、内容及意义22-23
• 1.4.1 课题研究目的22
• 1.4.2 课题研究内容22-23
• 1.4.3 课题研究意义23
• 1.5 本章小结23-24
• 2 齿轮流量计流量测量模拟实验24-40
• 2.1 多功能齿轮流量计转速检测试验台的重新设计24-27
• 2.1.1 试验台的重新设计24-26
• 2.1.2 试验台搭建的目的和意义26-27
• 2.2 PLC概述27-32
• 2.2.1 PLC的特点27-28
• 2.2.2 PLC的基本组成28-29
• 2.2.3 PLC的工作过程29-32
• 2.3 试验台模拟流量计动态流量信号的理论基础32-34
• 2.3.1 齿轮流量计的机械动力学特性32-33
• 2.3.2 动态流量信号的实现33-34
• 2.4 用示波器器直接采集齿轮转速信号34-39
• 2.4.1 DPO2024B混合信号示波器简介34-36
• 2.4.2 传感器概述36-37
• 2.4.3 转速采集实验37-39
• 2.5 本章小结39-40
• 3 基于LabVIEW齿轮流量计动态流量数据采集40-52
• 3.1 LabVIEW与虚拟仪器40-42
• 3.1.1 LabVIEW简介40-41
• 3.1.2 虚拟仪器41-42
• 3.2 LabVIEW在数据实时采集方面的优势42-43
• 3.3 实验设计43-47
• 3.3.1 实验设备参数设定43-45
• 3.3.2 LabVIEW程序编写45-47
• 3.4 实验结果分析47-51
• 3.5 本章小结51-52
• 4 旁路节流阀流场仿真分析52-66
• 4.1 概述52-53
• 4.2 阀芯的结构设计53
• 4.3 计算流体力学的发展及Fluent软件介绍53-55
• 4.3.1 计算流体力学的发展53-54
• 4.3.2 Fluent软件简介54-55
• 4.4 几何建模与网格划分55-57
• 4.4.1 几何建模55-56
• 4.4.2 Gambit网格划分56-57
• 4.5 施加边界条件57-58
• 4.5.1 计算条件57
• 4.5.2 边界条件57-58
• 4.6 速度进口UDF程序编写58-60
• 4.6.1 UDF功能58
• 4.6.2 UDF程序编写58-60
• 4.7 仿真结果分析60-64
• 4.7.1 系统流量变化时溢流阀速度场分析60
• 4.7.2 系统流量变化时溢流阀压力场分析60-61
• 4.7.3 阀芯的动态响应分析61-64
• 4.8 本章小结64-66
• 5 伺服阀、流量计综合试验台设计66-76
• 5.1 伺服阀、流量计综合试验台简介66-69
• 5.2 伺服阀、流量计综合试验台功能69-75
• 5.2.1 流量标定70-74
• 5.2.2 流量计动态测试74-75
• 5.3 本章小结75-76
• 6 总结与展望76-78
• 6.1 全文总结76-77
• 6.2 研究展望77-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-84
• 作者简介及读研期间主要科研成果84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：968402