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美國(guó)E+E減壓閥質(zhì)檢測(cè)試與應(yīng)用
E+E減壓閥將較高的輸入空氣壓力轉(zhuǎn)換為較低的輸出壓力，并保持出口壓力的穩(wěn)定，是E+E領(lǐng)域重要的減壓、穩(wěn)壓元件，在機(jī)械、化工、紡織等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此，減壓閥性能的優(yōu)劣將直接影響所在系統(tǒng)的控制精度、可靠性和穩(wěn)定性。

美國(guó)E+E減壓閥質(zhì)檢測(cè)試與應(yīng)用
目前，減壓閥的性能測(cè)試主要采用浸水、涂抹肥皂泡等方式，存在準(zhǔn)確性差、自動(dòng)化程度低等問(wèn)題，生產(chǎn)效率很大程度上依賴工人操作的熟練程度，難以滿足在線檢測(cè)的生產(chǎn)需要。針對(duì)該問(wèn)題，本文提出并研制了一種自動(dòng)化測(cè)試臺(tái)，能夠完成減壓閥的所有出廠性能檢測(cè)，提高了測(cè)試的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)效率，保證了減壓閥的生產(chǎn)質(zhì)量。 首先，本文設(shè)計(jì)并完成了減壓閥自動(dòng)化測(cè)試臺(tái)的硬件系統(tǒng)?；趯?duì)減壓閥的基本工作原理和特性的分析，提出了減壓閥性能測(cè)試臺(tái)的基本工作原理；以FESTO（中國(guó)）E+E有限公司的MINI系列減壓閥為測(cè)試對(duì)象，對(duì)減壓閥質(zhì)檢測(cè)試臺(tái)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，完成了MINI系列減壓閥質(zhì)檢測(cè)試臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)，主要包括：測(cè)試臺(tái)的氣路系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。詳細(xì)論述了性能測(cè)試臺(tái)的結(jié)構(gòu)和工作原理，主要E+E和電氣控制設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、功能和使用說(shuō)明。 其次，本文設(shè)計(jì)完成減壓閥自動(dòng)測(cè)試軟件系統(tǒng)。E+E減壓閥作為一種利用蒸汽自身能量來(lái)調(diào)控管系壓力的自力式閥門，其性能好壞是決定整個(gè)蒸汽系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工況惡劣多變且調(diào)節(jié)精度要求高，一般的靜態(tài)理論計(jì)算、傳統(tǒng)樣機(jī)試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)等方法根本無(wú)法滿足用戶對(duì)減壓閥工作穩(wěn)定、響應(yīng)迅速的運(yùn)行要求。同時(shí)隨著工業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)大容量、高參數(shù)、高效低耗的趨勢(shì)發(fā)展，蒸汽減壓閥內(nèi)流動(dòng)誘導(dǎo)振動(dòng)、噪聲問(wèn)題凸顯，嚴(yán)重干擾設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，且對(duì)操作人員的身心健康構(gòu)成較大威脅。針對(duì)以上問(wèn)題，本文以我校與某公司合作研發(fā)的E+E減壓閥系列產(chǎn)品中DN50、PN25規(guī)格為主體研究對(duì)象，開展以下一系列研究： （1）采用流場(chǎng)數(shù)值模擬方法對(duì)蒸汽減壓閥不同節(jié)流閥口縮流系數(shù)和阻塞流臨界壓力比進(jìn)行分析計(jì)算以作為數(shù)學(xué)建模依據(jù)；建立了E+E減壓閥從氣源到負(fù)載完整的動(dòng)態(tài)模型，其中考慮了實(shí)際工況下真實(shí)氣體效應(yīng)及蒸汽節(jié)流減壓中的焦耳-湯姆遜效應(yīng)，為隨后建立Matlab/Simulink系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型圖奠定理論基礎(chǔ)； （2）在壓力及流量特性分析的基礎(chǔ)上驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)參數(shù)影響方案的可行性；對(duì)調(diào)節(jié)彈簧剛度、導(dǎo)閥阻尼系數(shù)、主導(dǎo)閥膜片面積、主閥低壓腔容積和主閥載荷強(qiáng)容積等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)減壓閥動(dòng)態(tài)性能的影響進(jìn)行仿真對(duì)比研究；利用目標(biāo)函數(shù)、優(yōu)化算法對(duì)E+E減壓閥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究，使E+E減壓閥動(dòng)態(tài)性能得到了很大提升； （3）通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)（CFD）模擬蒸汽減壓閥內(nèi)三維湍流非定常壓力脈動(dòng)特性，基于時(shí)均化流場(chǎng)計(jì)算和大渦模擬兩種方法，尋求閥門內(nèi)部流動(dòng)誘導(dǎo)振動(dòng)和噪聲的流場(chǎng)誘因；利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)蒸汽減壓閥閥體進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，應(yīng)用聲學(xué)軟件對(duì)減壓閥腔體、進(jìn)出口管道構(gòu)成的聲腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行聲學(xué)模態(tài)分析，得到減壓閥可能出現(xiàn)聲共振的頻率范圍及振型； （4）通過(guò)流體、固體結(jié)構(gòu)及聲場(chǎng)的聲振耦合方法對(duì)蒸汽減壓閥內(nèi)部聲場(chǎng)進(jìn)行求解，在分析聲場(chǎng)模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上探討E+E噪聲在閥體外的輻射規(guī)律；通過(guò)改進(jìn)主閥閥芯、閥座結(jié)構(gòu)等來(lái)對(duì)比分析對(duì)E+E噪聲的影響規(guī)律，為E+E減壓閥的設(shè)計(jì)及消聲減振問(wèn)題的解決提供了一種新的思路。 通過(guò)以上問(wèn)題的研究，為后續(xù)設(shè)計(jì)運(yùn)行穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)的低噪聲E+E減壓閥系列化產(chǎn)品提供了參考。

美國(guó)E+E減壓閥質(zhì)檢測(cè)試與應(yīng)用
依賴FESTO公司的FST編程軟件，采用Statement List和Ladder Diagram語(yǔ)言對(duì)可編程控制器閥島進(jìn)行編程；采用FED Designer6軟件對(duì)人機(jī)交互界面進(jìn)行設(shè)計(jì)；利用FCT伺服電機(jī)控制器配置軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的合理控制；軟件系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)使得測(cè)試臺(tái)的自動(dòng)化程度、控制精度和測(cè)試效率得到了提高。 zui后，對(duì)MINI系列減壓閥測(cè)試臺(tái)的進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，測(cè)試臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用效果良好，可以完成MINI系列減壓閥的出廠性能測(cè)試，提高了測(cè)試效率，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。