基于OPC与组态技术的气体流量自动检定系统的设计

针对目前在流量计生产制造中大量需要对气体流量计进行检定,为使检定结果高效、精确,在建立气体流量模型基础上,设计了标准表法气体流量检定装置的系统结构与构造,利用MATLAB实现了流量控制策略运算及仿真调试,采用OPC技术在组态王和King ACT软件之间实现了气体流量校准系统的数据采集的自动处理、在线检定、实时曲线查询,保证了检定过程自动化和高效性。对实验数据进行误差和不确定度计算分析,结果符合工业要求。     

活塞式标准体积管发展现状

标准体积管是一种常见的检定液体流量计的流量标准装置,其结构简单、使用方便、应用广泛,特别适合现场校准,但目前仍缺乏对体积管发展现状进行系统梳理的研究。针对此问题做了深入的文献调研,主要研究内容为：回顾国内外标准体积管的发展历程;简述标准体积管的基本原理和应用场景;对比分析不同类型体积管的性能特点;归纳了体积管的未来发展方向,为下一代体积管技术研发提供参考。     

标准表法气体流量自动检定系统的设计与实现

针对利用原气体标准装置对气体流量计进行校准时效率相对比较低的现状,研制标准表法气体流量在线实时检定系统。在分析气体流量校准原理基础上,构建气体流量模型,设计标准表法气体流量检定系统结构,采用PLC进行气体稳流控制,采集标准表和待测表的数据,根据温度压力数值修正到标况下数值,在组态王环境下完成标准装置的检定。该系统具有自动采集各种数据、自动计算以及自动打印报表和储存数据等功能,实现校准过程自动化、高精度与高效性。通过对标准装置的测量误差和不确定度的分析,该系统达到了设计要求。     

基于PLC与组态技术的气体超声波流量计校准平台

针对气体超声波流量计校准装置成本高、精度低、检定效率差的事实,以喷嘴流量计为标准表研制气体超声波流量校准平台。在分析超声波传输原理与校准平台结构的基础上,以50 mm管径为待测表管道,采用空气负压气源,建立气体流量模型,进行气体流量稳定的PID仿真验证。采用PLC控制电动阀实现稳流,经温压补偿运算后上传至组态界面,在组态监控环境下比较标准表和待测表的流量值,完成校准平台的实流检定。对校准结果进行测量性能指标分析,该平台达到了设计要求。     

气体体积流量的测量与修正

气体体积流量系指单位时间输送管道中流过的气体体积.气体体积有标准状态下体积和工作状态下体积之分,它们都是指在确定的压力和温度下的体积.在工程中常使用标准状态流量作为测量标准.     

铸件充型过程数值模拟中的自由表面处理

讨论了基于流体函数F（VOF）方法的流体自由表面处理的一种稳定且可靠的方法，并且对有效体积Veff、流量及F值作了进一步的计算。     

油液中气穴含量对高压叶片泵瞬时流量影响的分析

高压叶片泵在预升压过程中减振阻尼的引油过程和工作腔的闭死机械压缩过程改变了泵的瞬时流量的波形、增大了流量脉动,针对这一问题,探讨了油液中气穴的体积含量对预升压过程和瞬时损失流量的影响;同时对泵的瞬时流量进行了仿真。     

超疏水高/低黏附表面的冷凝传热特性

目的 获得超疏水高、低黏附表面传热性能的差异及其规律。方法 以紫铜为基底,制备了亲水、超疏水高黏附与超疏水低黏附3类表面,研究了表面黏附性、蒸汽体积流量和冷却水流量等参数对冷凝传热的影响。结果 蒸汽体积流量较小时,3类表面中,超疏水低黏附表面因液滴受到的黏附力较小而具有最大的冷凝传热系数。当蒸汽体积流量等于4.5 L/min时,超疏水高黏附和超疏水低黏附表面的传热系数分别为14.5 kW/(m².K)和19.8 kW/(m².K),相比亲水表面分别强化了3.6和4.9倍。随蒸汽流量的增加,3类表面的冷凝传热系数均逐渐增大。但高黏附表面上的液滴因受到的气–液界面剪切作用较强,其传热系数的增幅在3类表面中最为显著。当蒸汽体积流量增大到6.0 L/min时,超疏水高黏附表面的冷凝传热系数可达105 kW/(m².K),此时略大于超疏水低黏附表面的冷凝传热系数。结论 液滴所受黏附力大小和气–液界面剪切作用程度共同决定了液滴脱落直径和冷凝传热系数的大小。因此,两类超疏水表面的冷凝传热系数随蒸汽体积流量变化的曲线存在交叉点,且交叉点所对应的蒸汽体积流量随着冷却水流量的增大而增加。     

对热电偶检定系统的误差不确定度的评定

热电偶检定系统是检定热电偶并确保其符合国家标准的重要设备。热电偶检定系统对热电偶检定的误差不确定度将直接关系到需由热电偶测温的工艺流程的工艺参数的可靠性，并最终影响到产品质量。本文分析了热电偶检定系统的误差来源，并对误差不确定度进行评定。     

观片灯的简单校验法

对观片灯的亮度是否需要检定进行了探讨，并给出了简易检定方法。     

燃油流量调节器流量不稳故障分析与改进

燃油流量调节器是航空发动机主燃油系统的核心部件,为发动机提供动力。本研究提到的燃油流量调节器是通过感受发动机转速、油门杆角度、高压压气机进、出口压力、高压压气机出口温度、涡轮后燃气温度等输入信号调节产品内部可变计量柱塞套筒组件和加速控制器套筒组件的型孔开度,调整高压泵随动活塞两端压力差,从而调整高压泵斜盘角度,最终改变燃油流量。燃油流量调节器在试车过程中经串装发动机后仍存在流量不稳故障,通过分析计算燃油流量调节器的可变计量柱塞套筒组件、P3P压力变化、飞重、温度补偿机构、转速控制套筒计量刃边等对流量变化的影响,并通过产品试验及与发动机配试,确认了燃油流量调节器流量不稳性能故障的原因。通过细化可变计量柱塞工艺方法提高表面光洁度、调整飞重装配侧隙提高抗污染能力、控制温度补偿机构及转速控制套筒部分零组件的形位公差提高运动灵活性以及明确燃油流量调节器再调活门的清洗周期等措施,可提高燃油流量调节器流量稳定性。     

流线型孔板流量计液固两相流冲蚀磨损数值模拟

目的探究在管输液固两相流体时,固体颗粒对孔板流量计造成的冲蚀磨损。方法运用基于欧拉-拉格朗日算法的DPM模型,对液固两相流体计量工艺中孔板流量计的冲蚀问题进行数值仿真,预测孔板流量计在液固两相流体流量计量工艺中易发生冲蚀磨损的区域。探究入口液相速度、固体颗粒粒径以及等数量颗粒冲击壁面时,固体颗粒粒径对孔板最大冲蚀速率的影响,并对比管输液固两相流体时,固体颗粒粒径对不同形状的孔板造成的冲蚀磨损速率大小。结果在孔板流量计的突缩管段易产生严重的液固冲蚀失效,最大冲蚀速率随着液相入口速度的增大而增加。当固体颗粒的质量流量相等时,最大冲蚀速率随着颗粒粒径的增加而减小;当单位时间内流经孔板的固体颗粒数量相等时,冲蚀磨损速率随着固体颗粒粒径的增加而增大。在液固两相流管道体系中,固体颗粒对凸型孔板造成的冲蚀磨损行为最弱。结论大颗粒对孔板的冲蚀磨损比较严重,在孔板计量过程中应严格注意。在流体中存在大量大颗粒时,采用凸型孔板流量计能有效改善冲蚀磨损情况。     

模铸中间包液面波动的物理模拟研究

以60 t模铸中间包为研究对象,研究了中间包熔池深度、浇注速度对中间包液面波动的影响,以及各种工况条件下的卷渣情况。同时,对比研究了敞流浇注和长水口保护浇注对中间包液面波动的影响。研究结果表明,模铸中间包采用敞流浇注方式时,由于浇注过程中注流卷吸空气,以及注流对中间包液面的冲击所引起的液面波动,将导致钢液二次氧化严重,降低钢锭质量。当中间包定径水口直径为45 mm、中间包熔池深度为1 600 mm~1 800 mm时,中间包液面波动最小,熔池深度小于1 000 mm时发生卷渣。当定径水口直径为50 mm、中间包熔池深度为1 600 mm~1 800 mm时,中间包液面波动最小,熔池深度小于1 200 mm时发生卷渣。当定径水口直径为55 mm、中间包熔池深度为1 800 mm时,中间包液面波动最小,在试验所考察的各熔池深度卷渣都较为严重。采用长水口保护浇注,液面波动很小,有利于减少钢液二次氧化,降低钢液卷渣几率,提高钢锭质量。     

基于回油补偿的负载口独立系统节能特性分析

针对抗流量饱和研究中传统负载敏感系统节流损失大、电液压差补偿控制难度高的问题,将负载口独立控制技术应用于负载敏感系统,设计一种新型抗流量饱和的负载口独立系统。建立该系统节能特性模型,并与传统负载敏感系统的节能特性进行对比。结果表明：该系统的效率优于传统负载敏感系统,当液压缸处于阻抗缩回工况时,该系统节能效果更明显,节能效率为15.97%。     

20 MN双泵液压控制系统的研究

为解决大量程力值器具的计量需求,研究一套量程达到20 MN的双泵液压控制系统。该液压系统中采用伺服电机控制大流量低压泵和小流量高压泵的组合形式,实现高压大流量的输出,将标准测力仪的反馈信号引入系统形成控制闭环。结果表明:该系统响应速度快、控制精度高,能够提供稳定有效的力。     

燃油计量活门单双腔控制优化设计方法

航空发动机燃油计量装置控制方式目前仍是以计量活门为主的间接式控制。为进一步研究不同间接控制方式对燃油计量装置稳定性和动态特性的影响,以电液伺服阀结合单（双）腔制方案为例进行研究。根据航空发动机燃油计量装置的物理结构及其工作原理,在AMESim仿真平台中建立单（双）腔间接控制方式的计量活门位置开环模型;通过分析单（双）腔控制结构模型的物理机制,建立由电液伺服阀输入电流至计量活门阀芯位移的开环传递函数;为验证理论模型的准确性,从时域和频域2个方面对理论模型与非线性模型进行对比验证;选取单（双）腔控制方案中的重要结构参数控制腔面积比和弹簧刚度系数,分析结构参数对计量装置稳定性和动态特性的影响。结果表明：理论推导的线性模型满足实际对模型线性化的要求,具有高可靠性;单（双）腔控制方案从稳定性上均能满足工程需求,单腔控制适合计量活门非对称设计方案,双腔控制适合计量活门在高面积比的非对称设计方案或对称设计方案。     

活塞式动态气体流量发生器的设计

动态流量计量性能是流量计的重要指标之一,动态气体流量发生源是研究流量计动态性能的必备单元。基于评价气体流量计动态性能的可行性与准确性,设计一种活塞式动态气体流量发生器。在理论分析的基础上,建立装置的AMESim仿真模型,获得目标动态流量曲线与活塞速度的对应关系。开发基于DSP的控制程序,并结合临界流喷嘴开展实验研究。测试结果表明:该装置可以稳定输出目标流量为1 m 3/h、频率0.1 Hz的动态气体流量。     

电解烟气净化氧化铝流量计量新技术与应用

概述电解烟气净化过程中,氧化铝流量的准确计量对氟盐回收效率的影响。综合分析了电解烟气净化过程中影响氧化铝准确计量的主要因素,提出了新型流量计的解决方案。简单说明了在电解烟气净化工艺中合理配置流量计,针对氧化铝流量实施在线动态准确计量,间接提高了电解烟气净化过程中的氟盐回收效率。     

基于机液压差补偿的负载口独立控制系统节能特性分析

将负载敏感技术与负载口独立控制技术结合起来,以负载口独立控制技术原理为基础,利用负载敏感技术的机液压差补偿方法,以电液比例插装阀为基本控制单元,设计了基于机液压差补偿的负载口独立控制系统,对其阀口节流损失特性进行分析,提出基于进、出油口开口度独立调节的节能控制方法,并与负载敏感系统的节能特性进行对比。分析结果表明:基于机液压差补偿的负载口独立控制系统的节能特性优于负载敏感系统,并且随着执行器两腔面积比的减小,节能效果越明显。     

基于AMESim优选液压隔膜计量泵曲柄转速的研究

为提高液压隔膜计量泵的使用性能,选取合适的曲柄转速范围是至关重要的。通过AMESim平台建立液压隔膜计量泵的整体仿真模型,得到不同转速下泵阀开启量和曲柄转角的曲线,进而得到吸排液阀的滞后角,计算出泵阀滞后引起的容积损失率,得出不同转速下液压隔膜计量泵的容积效率,并根据容积效率变化规律优选出最佳的曲柄转速范围,为液压隔膜计量泵的设计与研究提供依据。