調(diào)節(jié)閥門的流量特性科學(xué)研究比較多，其工作任務(wù)的可靠性（如是不是發(fā)生震動、噪音太大等）科學(xué)研究也十分必要^[1~4]。本文運(yùn)用實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究閥內(nèi)勢流對閘閥工作中可靠性的直接影響。

1 調(diào)節(jié)閥門實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件

調(diào)節(jié)閥門實(shí)驗(yàn)要在多種多樣壓比和相對性可變氣門正時(shí)工作狀況下開展的。

壓比界定為：

ε=p₁/p₀ （1）

式中：p₁ 為閥后工作壓力；
p₀ 為閥前工作壓力。

相對性可變氣門正時(shí)界定為：

式中L為控制閥的閥座提升高度；D_m為閥碟_高壓閘閥的相互配合孔徑。

為了能全方位了解閥身體內(nèi)繁雜構(gòu)造生成的繁雜流動性特點(diǎn)，在閥腔進(jìn)口的、閥腔頂部、高壓閘閥咽喉、高壓閘閥漸擴(kuò)段、閥碟頭頂部等好幾個(gè)重點(diǎn)部位設(shè)置了動態(tài)性工作壓力測量點(diǎn)。根據(jù)對以上諸測量點(diǎn)的信息工作壓力轉(zhuǎn)變和閥座震動特點(diǎn)檢測及對應(yīng)的效果，開展各點(diǎn)測量數(shù)據(jù)的解決和結(jié)論的相關(guān)性分析，能夠得到在不一樣工作條件下閥內(nèi)流動性特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件如下圖1所顯示，常用蒸汽參數(shù)為氣體。為使進(jìn)口的氣旋均勻性不錯(cuò)，由離心壓縮機(jī)髙壓氣動閥門來的氣體通過擴(kuò)壓段、穩(wěn)壓管筒、收斂性段后進(jìn)入調(diào)節(jié)閥門，氣流過閥碟和高壓閘閥間的環(huán)狀安全通道后注入高壓閘閥，經(jīng)高壓閘閥漸擴(kuò)段擴(kuò)壓后進(jìn)到排氣管道，將排氣管道引進(jìn)地底出氣口后排出來戶外，以降低噪音。氣旋進(jìn)口的和出入口方位成90°。

實(shí)驗(yàn)中，氣體壓力、負(fù)壓、環(huán)境溫度配有專業(yè)的精確測量管段和儀器設(shè)備。

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件的測量不確定度如下所示：動態(tài)性工作壓力為0.1%，靜態(tài)數(shù)據(jù)工作壓力低于1%，總流量為1.5%。

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2 動態(tài)性液位傳感器及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

2.1 微中小型動態(tài)性液位傳感器

為了能盡可能減少觸碰精確測量對調(diào)節(jié)閥門內(nèi)勢流的影響，使用了國外Kulite傳感器公司生產(chǎn)制造的壓阻式微中小型動態(tài)性液位傳感器。該感應(yīng)器集成化硅光敏電阻器，并選用光刻技術(shù)法紀(jì)成不大規(guī)格，因此使控制器具備很強(qiáng)的共振頻率，低遲緩和優(yōu)異的熱特性和自然環(huán)境特性，優(yōu)異的靜態(tài)和動態(tài)特性，而且堅(jiān)固經(jīng)久耐用。實(shí)驗(yàn)采用是指XCQ-062系列產(chǎn)品，傳感器尺寸為：孔徑Φ1.6mm，長短12mm，操作溫度范疇為-55~204℃，共振頻率為330~500kHz，測量精度為滿度的0.1%，待測物質(zhì)為非導(dǎo)電率、無刺激性的液態(tài)和汽體。

因?yàn)楦袘?yīng)器過度細(xì)微，實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)計(jì)方案和制作了專業(yè)的擰緊設(shè)備，為了于組裝和拆裝，如下圖2所顯示。應(yīng)用線割技術(shù)性，套筒規(guī)格邊界層上面有螺絲以擰緊感應(yīng)器。擰緊設(shè)備組裝在檢測采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號接線頭設(shè)備中，可以信賴。

液位傳感器的校對方式一般包含靜態(tài)數(shù)據(jù)校正和動態(tài)性校正，且先開展靜態(tài)數(shù)據(jù)校正。但是得出一些規(guī)范的動態(tài)性壓力是較為艱難的，因此現(xiàn)階段一般仍選用靜態(tài)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)。工作經(jīng)驗(yàn)說明，只需全部測壓儀系統(tǒng)軟件的相應(yīng)工作頻率充足高，選用靜態(tài)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)過的測壓儀系統(tǒng)軟件來精確測量動態(tài)性工作壓力，結(jié)果是有充足精密度的。原文中實(shí)驗(yàn)使用了測壓儀范疇為0~0.35MPa和0~0.17MPa二種感應(yīng)器，滿度導(dǎo)出為100mV。二種微傳感器的靜態(tài)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)結(jié)論如下圖3所顯示。

2.2 高頻率動態(tài)性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

高頻率動態(tài)性收集和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)能夠開展多路并行處理動態(tài)性收集，具備快速、大空間和暫態(tài)智能化的優(yōu)勢，是集精確測量、剖析、結(jié)論導(dǎo)出為一體的性能卓越綜合型檢測系統(tǒng)。因?yàn)槊恳粋€(gè)入口都內(nèi)置A/D和油壓緩沖器，因此不容易由于安全通道拓展而使最大采樣頻率降低或儲存深層降低。它基本工作方法是按收集_解決_再收集_再處理的次序進(jìn)行工作。系統(tǒng)軟件最大采樣頻率為1.25Msps、取樣精密度為12bit，可以立即回應(yīng)閥內(nèi)非定常流動的主要參數(shù)以及轉(zhuǎn)變。

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3 動態(tài)性信號分析

調(diào)節(jié)閥門里的流動性具備常見的非定常特點(diǎn)，動態(tài)性精確測量可以精確立即地明確其內(nèi)部結(jié)構(gòu)勢流的瞬時(shí)值及其它隨時(shí)長而轉(zhuǎn)變的數(shù)值。動態(tài)測試中數(shù)據(jù)處理方法剖析具體內(nèi)容普遍，在其中頻譜分析和波形分析便是動態(tài)性數(shù)據(jù)處理方法中最重要和最基本的方式。頻譜分析和波形分析既互不相關(guān)又息息相關(guān)，他們中間有顯著的差別，根據(jù)傅里葉變換能夠互相變換。頻帶和波形分析與任意數(shù)據(jù)分析方法成為了數(shù)字信號處理中最常用且有效的辦法，原文中實(shí)驗(yàn)就使用了這種方式。

頻譜分析系統(tǒng)軟件由電子計(jì)算機(jī)、信號增強(qiáng)器、過濾器、數(shù)據(jù)采集終端、分析系統(tǒng)、顯示屏和復(fù)印機(jī)等組成。系統(tǒng)軟件的原理如下所示：物件在外力作用的影響功效后作自由振動，其震動波型由各階自由振動的波形累加成的。由于此，根據(jù)電子計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)，將零件在外力作用沖擊性功效前的震動特點(diǎn)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號，對它進(jìn)行頻譜分析，得到振動信號的各階諧波電流工作頻率，就可以獲得零件的各階自振頻率。

在非定常氣旋的培養(yǎng)下，閘閥將發(fā)生對應(yīng)的振動分析。因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥門震動方式表現(xiàn)為閥座- 閥碟的震動，因此在檢驗(yàn)中運(yùn)用頻譜分析和相關(guān)性分析開展閥座-閥碟振動信號的解決。
4 結(jié)果
將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法結(jié)論和理論分析結(jié)合在一起開展科學(xué)研究，還可以得到下列結(jié)果：

（1）研發(fā)和使用了全套科學(xué)研究調(diào)節(jié)閥門工作中可靠性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件。實(shí)驗(yàn)中，將微感應(yīng)器插入高壓閘閥咽喉、閥碟頭頂部等油路板里的各重點(diǎn)部位，運(yùn)用高頻率動態(tài)性采集系統(tǒng)開展多工作狀況范疇和全方位的精確測量。對閥內(nèi)高頻率動態(tài)性工作壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)，選用譜分析和有關(guān)統(tǒng)計(jì)分析方法開展數(shù)據(jù)處理方法和剖析，方式簡單、好用、靠譜。

（2）調(diào)節(jié)閥門的震動具備繁雜的原因及方式，可是大部分震動都和勢流特點(diǎn)緊密聯(lián)系，閥的振蕩與流形產(chǎn)生變化相關(guān)。勢流明顯脈沖或震蕩造成非常大顫振力，有可能造成閥逼迫震動；其脈沖工作頻率假如與閥的低級共振頻率同樣時(shí)，就有可能造成大幅度共震。

（3）調(diào)節(jié)閥門勢流的脈沖工作壓力幅度值大，不一定會讓閘閥造成共震，但一定會造成調(diào)節(jié)閥門的不穩(wěn)定。適度更改閥座-閥碟共振頻率是很便捷、最有效的改進(jìn)調(diào)節(jié)閥門不穩(wěn)定狀態(tài)的方式。

（4）盡管高壓閘閥蔓延角的擴(kuò)大能夠提升調(diào)節(jié)閥門的流通實(shí)力，但其太大（超出5°）會致使氣旋在高壓閘閥漸擴(kuò)段邊界層的分離出來比較嚴(yán)重，提升流動性損害，與此同時(shí)使勢流脈沖明顯擴(kuò)大，提升閘閥的多變性。

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