非接触式梭式止回阀阀芯位移检测系统的研究

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1、西南科技大学研究生学位论文非接触式梭式止回阀阀芯位移检测系统的研究年级2012姓名昝钧德申请学位级别硕士专业机械工程指导教师向北平副教授ClassifiedIndex:TH186U.D.C:621SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchontheCoreDisplacementTestSystemforNon-contactShuttleCheckValvesGrade:2012Candidate:JundeZanAcademic

2、DegreeAppliedfor:MasterSpeciality:MechanicalEngineeringSupervisor:BeipingXiangMay.14,2015独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期:今/小5局.关于

3、论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名导师签名：、^]西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要目前，非能动控制技术是工程上应用最先进的流体控制技术。非能动梭式止回阀是组成非能动控制系统的重要组成元件，也是非能动控制技术的组成部分。非能动梭式止回阀是一种提供轴流、对称、平衡、梭式结构的主阀，把主阀瓣驱动缸轴向贯流地

4、置于主阀体内渐变流道中，不改变主阀轴向结构长度和径向直径，完全去掉因设驱动装置的纵向堆积高度，大幅度减小外形尺寸和结构重量，更简单可靠。在流体控制系统中，可靠性和安全性是重要的技术指标，因而，在阀体的工作过程中，实时监测其阀芯位移从而判断流体的工作状况是非常必要的。非能动梭式止回阀应用环境的特殊性决定了阀体的阀芯位移监测必须由非接触式的监测方法来完成。本设计通过对非能动梭式止回阀的建模以及对阀体模型的流场分析，掌握了梭阀的启闭特性，采用非接触式电磁感应法对梭阀工作时产生的微弱电磁信号进行采集和分析。由于阀体动作快，采集量大

5、，同时产生的电磁信号很微弱，为了便于采集，在采集前用仪表放大器对其进行放大，再利用采集板进行大量的数据采集。而受到工程环境和采集系统自身带来的电磁干扰很大，带来不可避免的噪声，在放大有用信号的同时也将噪声等信号进行放大和采集。由于梭阀开关时间十分短暂，如果用采集的带噪声的信号对其开关时间的精确判断可能会造成大的误差。为了确定梭阀的工作状态，需对阀芯传感器采集放大的信号进行数字信号处理，本研究通过分析、研究和对比多种滤波算法，提出了基于等波纹最佳逼近法算法的FIR滤波器对信号的处理方法。本文介绍了梭阀的结构、感应式传感器的原

6、理及设计分析，并重点研究了等波纹最佳逼近法算法，具体分析了其收敛特性及各参数对算法性能的影响，并且对算法的性能进行了论证。应用MATLAB的simulink模块对等波纹最佳逼近法算法进行仿真，完成了对有用信号的提取，达到了对梭阀阀芯位移监测的目的。关键词：梭式止回阀电磁感应FIR滤波等波纹最佳逼近法算法MATLAB/Simulink仿真西南科技大学硕士研究生学位论文第II页AbstractAtpresent,technologyoftheactivecontrolisthemostadvancedfluidcontrolt

7、echnology.Passiveshuttlecheckvalueisanimportantcomponentofthepassivecontrolsystemandtechnology.Passiveshuttlecheckvalveistoprovideakindofaxialflow,symmetry,balance,themainvalvespindletypestructure,themainvalvediscdrivecylinderaxialtubulartoputinthemainbodygradient

8、port,withoutchangingthemainvalveaxiallengthanddiameteroftheradialstructure,fullytakethedrivedeviceisinstalledforverticalstackingheight,greatlydecreaseth