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阀门动静态转矩测试机的研制

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第1章绪 论

1.1阀门简介

1.2阀门转矩测试的研究现状

1.2.1转矩测试仪的国内外现状

1.2.2阀门转矩测试的研究现状

1.3课题的来源与意义

1.3.1课题来源

1.3.2课题意义

1.4课题主要研究工作

第2章阀门转矩测量技术研究

2.1引言

2.2转矩测量方法

2.3应变测量原理

2.3.1应变测量方法

2.3.2测量电路设计

2.4转速测量方法

2.5阀门扭矩测量方法

2.6小结

第3章转矩测试机总体设计

3.1转矩测试机的设计要求

3.2测试机的整体设计

3.2.1阀门动静态转矩测试机的整体方案设计

3.2.2测试机整体机械结构设计

3.3机架设计

3.4总结

第4章阀门装夹装置的设计

4.1引言

4.2阀门装夹装置重要部件设计

4.3阀门装夹的实现

4.4总结

第5章柔性驱动装置设计

5.1柔性驱动装置的整体设计

5.2柔性驱动装置各部件选型

5.3柔性驱动装置的安装

5.4总结

第6章柔性加载装置设计

6.1加载方法的选择研究

6.2加载系统的设计

6.2.1加载系统的整体设计

6.2.2加载系统液压元件选型计算

6.2.3加载系统电机及变频器选型

6.3加载系统控制策略的研究

6.4总结

第7章测控部分设计

7.1测控部分硬件选择与设计

7.1.1传感器的选型

7.1.2数据采集卡的选择

7.1.3信号调理装置

7.1.4硬件抗干扰设计

7.2软件设计

7.2.1软件开发平台的选用

7.2.2虚拟测试系统的程序设计

7.3仿真试验

7.4总结

结论

参考文献

致谢

附录A:攻读学位期间所发表的学术论文

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摘要

阀门是石油、化工、电站、长输管线、造船、核工业、各种低温工程、宇航以及海洋采油等国民经济各部门不可缺少的流体控制设备。阀门的启闭或调节动作受控于所施加的驱动转矩与实际负载转矩。对阀门的启闭转矩进行测试是评价阀门性能的重要手段,也是为阀门正确配备电动装置的依据来源。
   传统的阀门转矩测试方法存在着效率低,精度低,通用性差等不足,针对这些不足,论文将传感器、虚拟仪器、计算机技术和机械工程技术有机结合,研制出一台可以对阀门动态转矩进行高精度自动测试的阀门动静态转矩测试机,为阀门选配电动装置提供合理依据,帮助设计人员优化阀门结构。
   机械结构是测试机的核心机构。论文重点对阀门测试机的机械结构部分进行了设计。首先针对被测阀门的规格多样性,设计了通用的机架与阀门装夹装置。将磁粉离合器与变频调速相结合,设计了一套可以对阀门进行柔性驱动的驱动装置,适应了不同类型、不同规格的阀门驱动力矩所需,并对驱动装置的安装做了深入探讨设计。结合液压控制理论知识,设计了一套可以对阀门进行工况调节的柔性加载装置,对其控制策略进行了研究与仿真。
   在测试机测控部分,论文首先对传感器、信号调理装置、数据采集卡等硬件进行了选型设计,然后在对系统功能需求分析的基础上,利用LabVIEW对测试系统进行了模块化设计,并针对系统中的干扰,分别从软硬件两个方面进行了抗干扰设计,保证系统测试精度。
   论文最后对测试系统的相关模块进行了验证性仿真试验,试验结果证明论文所研制的阀门动静态转矩测试机具有操作方便,测试准确度,精度高等特点,能较好地满足阀门动静态转矩测试的技术指标需求。

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