液体流量装置闭式电动换向器研究

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1、ＩＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＵＹ中国第—臟代大学ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５ｉ■■全日制工程硕士学位论文———蔡兵新：作者姓名指导教师：孙立军副教授企业导师．陈兴高级工程师Ｉ天津大学研究生院２０１６年１１月摘要液体流量装置是流量测量技术发展的重要基础，换向器是液体流量装置的重要组成部分，其不确定度大小对装置整体合成不确定度有较大影响，因此合理设计换向器结构，选择合适的控制器以及准确的计时方法，对减小换向器不确定度至关重要。同时，传统普通开式换向器难以在具有挥发性的液体装置中应用。本课题设计了一种

2、新颖的闭式电动换向器结构，有效的避免了传统闭式换向器产生的“水锤”现象，同时改用S7-200PLC作为控制器，使电动换向器的控制更加平稳可靠，行程差法实验测试结果表明，该方案具有较高的可行性。本文在以上研究的基础上，主要完成了以下工作。1、规范了换向器结构设计方法，统一了之前混用的喷嘴长宽和分水器长宽，并利用该结构设计方法为北京远东仪表公司设计了8套高精度电动换向器，且已经投入使用。2、系统分析并计算换向器运转所需的力矩大小，为步进电机及其驱动器的选型和换向器轴径的确定提供了依据，北京远东仪表公司8套高精度电动换向器的稳定运行证明了该方法的有效性。3、对比了电动换向

3、器双光电计时方法在喷嘴两侧计时和喷嘴中间位置计时的效果，流量计测试方法表明，在电动换向器的步进电机非常稳定的情况下（即换向器行程差法测试结果不确定度非常小），在喷嘴两侧计时与在喷嘴中间位置计时效果相同。4、设计了一种新颖的闭式电动换向器的结构，有效解决了换向器在具有挥发性液体测量装置上的使用问题。关键词：液体流量装置，闭式换向器，结构设计，力矩计算，S7-200PLCIABSTRACTLiquidflowfacilityisanimportantbasisforthedevelopmentoftheflowmeasurementtechnology,flowdive

4、rterisanimportantpartoftheliquidflowfacility,anditsuncertaintyhasgreatinfluenceonthewholecombineuncertaintyoftheliquidflowfacility.Thus,reasonabledesignforthestructureofflowdiverter,selectingtheappropriatecontrollerandtheprecisetimingmethodisveryimportantforreducingtheuncertaintyofflow

5、diverter.Inthemeantime,thetraditionalcommondiverterwithopenstructureisdifficulttoapplyonthevolatileliquidfacility.Thispaperdesignsanovelmotor-drivenflowdiverterwithanenclosedstructuretosolvethephenomenonof“waterhammer”bythetraditionalflowdiverterwithenclosedstructure,andselectsS7-200Pr

6、ogrammableLogicControllerasthecontroller,whichcontrolstheflowdiverterdrivenbymotormorestableandreliable,thetestresultsusingthemethodoftransfertimedifferenceshowthattheschemehasgoodfeasibility.Onthebasisoftheaboveresearchresults,thispapermainlycompletedthefollowingwork:1.Standardizedthe

7、designmethodoftheflowdiverter,unifiedthenameofthedistributorandnozzle’swidthandlength,anddesigned8setsofhighprecisionmotor-drivenflowdivertermotorbyusingthethismethod,andtheyhadbeenputintopractice.2.Analyzedandcalculatedthetorqueneededbytheflowdiverter,asabasisfortheselectionofstepmo