耐高壓雙向容積式微小流量計(jì)的研究.pdf

1、流量是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的重要檢測(cè)參數(shù)之一，容積式流量計(jì)是一種常用的流量檢測(cè)儀表，具有精度高、可靠性好的特點(diǎn)，并可用于高粘度流體、旋轉(zhuǎn)流、脈動(dòng)流的測(cè)量，因而使用廣泛，尤其適用于液壓領(lǐng)域。如今，隨著高壓液壓系統(tǒng)的普及，以及工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)節(jié)能及自動(dòng)化控制要求的不斷提高，高壓工況下的微小流量高精度測(cè)量愈發(fā)重要。然而，當(dāng)前國(guó)內(nèi)并無(wú)相關(guān)產(chǎn)品，只能依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口的流量計(jì)。因此，研究可用于高壓液壓系統(tǒng)中微小流量高精度測(cè)量的容積式流量計(jì)不僅能夠解決工程實(shí)際問(wèn)題

2、，更有助于拓展國(guó)內(nèi)現(xiàn)有流量計(jì)的應(yīng)用范圍。
　　本論文以耐高壓雙向容積式微小流量計(jì)作為研究對(duì)象，在分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，完成了如下工作:提出了以一對(duì)低偏心率橢圓齒輪轉(zhuǎn)子為核心計(jì)量元件的流量計(jì)設(shè)計(jì)方案，推導(dǎo)了橢圓齒輪的節(jié)曲線(xiàn)方程和基于折算齒形法的齒廓方程，有效降低了流量計(jì)排量，使之能夠適應(yīng)微小流量的測(cè)量需求;設(shè)計(jì)了基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)非接觸測(cè)量結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了完全封閉的測(cè)量容腔，從而實(shí)現(xiàn)高壓工況下的高精度測(cè)量;搭建了微小流量

3、計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成了樣機(jī)實(shí)驗(yàn)研究和流量計(jì)壓力損失、脈動(dòng)、誤差等計(jì)量特性的理論分析，結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)流量計(jì)在31.5MPa壓力下，0.05～3L/min流量范圍內(nèi)示值相對(duì)誤差小于±0.5％，具有耐高壓、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、可雙向計(jì)量的特點(diǎn)。
　　有關(guān)各章內(nèi)容分述如下:
　　第一章，介紹了流量測(cè)量技術(shù)的發(fā)展、流量計(jì)的分類(lèi)及特點(diǎn)，重點(diǎn)闡述了國(guó)內(nèi)外橢圓齒輪流量計(jì)的研究進(jìn)展;結(jié)合微小流量的測(cè)量需求，著重說(shuō)明了容積式流量計(jì)在微小流量測(cè)量領(lǐng)域

4、的應(yīng)用及重要性;簡(jiǎn)要概述了課題的研究意義及研究?jī)?nèi)容。
　　第二章，提出了耐高壓雙向橢圓齒輪微小流量計(jì)的設(shè)計(jì)方案，介紹了流量計(jì)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及特點(diǎn)，著重說(shuō)明了高壓下微小流量測(cè)量需求的實(shí)現(xiàn);闡述了橢圓齒輪節(jié)曲線(xiàn)方程的推導(dǎo)與校驗(yàn)過(guò)程，并提出了基于折算齒形法的橢圓齒輪齒廓方程求解辦法，全面完善了橢圓齒輪的數(shù)字化建模理論。
　　第三章，介紹了常見(jiàn)的非接觸檢測(cè)方式，提出了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)非接觸檢測(cè)結(jié)構(gòu)，并針對(duì)該結(jié)構(gòu)的磁路構(gòu)造原理、元件

5、選型進(jìn)行了詳細(xì)闡述，通過(guò)有限元仿真分析了關(guān)鍵參數(shù)的影響，并驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。
　　第四章，對(duì)橢圓齒輪微小流量計(jì)的壓力損失特性、脈動(dòng)特性、誤差特性進(jìn)行了理論分析，重點(diǎn)研究了流量計(jì)的內(nèi)泄露機(jī)理以及實(shí)際流量系數(shù)的變化規(guī)律，并探討了流量系數(shù)與誤差的關(guān)系。
　　第五章，制作橢圓齒輪微小流量計(jì)樣機(jī)，搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)流量計(jì)的計(jì)量性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了流量計(jì)設(shè)計(jì)及理論分析的正確性，并提出了實(shí)際流量系數(shù)的修正方法，得出了流量計(jì)的計(jì)量精度及