用于动态流量测量的压差孔板式流量计研究

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随着当今社会生产和科学技术的迅猛发展。流体液压传动与控制技术在机械、交通、航空、生化等诸多领域得到越来越广泛的应用。与此同时对其元件、测试及控制系统等提出了越来越高的要求。更精确、更快速的测量成为精确与快速控制的前提。在液压系统中,动态流量测定的重大意义在于三方面:可掌握系统或系统元件的动态特性,识别其数学模型和物理参数;用于流量反馈控制;用于液压参数测试、流体力学实验研究。当前,在液压领域中,针对于流体压力的测量已经有了较为完善的技术,但是,对于动态流量的测量尚未有经济而实用的解决方法。本文在动态流量的测试方法上做了新的尝试。首次以孔板压差流量计为研究对象,在流体力学层流理论的基础上,推导出了动态流动状态下瞬时流量的数学模型。然后以此模型为参照结合孔板压差流量计的静态模型虚拟出了动态孔板流量计的动态流量测量模型。并搭建实验平台,采用LabVIEW软件对采集系统进行编程,采集大量实验数据,再通过计算软件MATLAB对模型进行编程,对数据进行处理,间接得到任意时刻瞬时流量值,并且通过与无载液压缸所测得瞬时流量信号进行对比试验,对假设模型进行了回归与优化和模型精度的验证。实现对任意复杂动态流量的测量。通过数据采集实验平台,对不同类型的流量信号进行了实验采集,并用模型进行处理与实际流量进行比较,以对模型的正确性进行了进一步验证。实验证明,本文提出动态流量计模型性能良好。为研发高效能动态流量测试技术提供参考。
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