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1、杭州电子科技大学硕士学位论文控制阀状态监测与故障诊断系统的开发研究生：丁峥指导教师：尚群立教授，葛泉波副教授2015年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterTheDevelopmentofConditionMonitoringandFaultDiagnosisSystemofControlValveCandidate：DingZhengSupervisor：Prof.ShangQunliAssociat
2、eProf.GeQuanboMarch,2015杭州电子科技大学硕士学位论文摘要气动调节阀安装在工业现场，直接和生产介质接触，且常常工作在高温、高压、强腐蚀、冲刷、震动等恶劣环境下，又由于介质流量精确调节的需要而动作频繁，因此容易出现各种异常和故障。而一旦控制阀出现故障，则会导致能耗增加、产品质量下降等问题甚至生产安全或生命安全事故。因此，研发控制阀性能诊断系统是非常必要的，然而国内尚属空白。本文首先提出了控制阀的性能要求，将控制阀的主要性能划分为流量调节性能、阀位控制性能以及载荷性能三类，每类性能定
3、义相应的性能指标来表示。其次，本文基于NI公司的USB-6009数据采集卡设计开发了一个控制阀性能诊断系统。其硬件部分主要由电桥供电电路、I/V变换电路、DC/DC升压电路、V/I变换电路以及其他信号检测传感器组成。检测包括阀杆的应变力、气源压力、气室压力、阀位等信号。其软件是基于LabVIEW平台设计开发，划分为参数设置、采样设置、通道选取、波形显示、生成测试报告等五个功能块，便于扩充新的阀门类型和满足其功能需求。再次，设计实验对控制阀的各项性能进行测试评估。分别在给定的工作条件下施加特定的实验控制
4、信号，检测控制阀各变量的信号，对实验曲线分析处理获取三大类性能的参数；通过参数计算分析以及与理论设计性能要求和相关标准比较，实现定量定性评估控制阀性能。最后，利用实验室流量实验装置真实地模拟了发生内漏的调节阀故障实例，研究了该最常见故障的诊断问题，通过流量调节性能的评估，采用灰色关联法准确的分析诊断出故障情况。本文是在大量文献和理论指导的基础上，尤其通过实验室开发和企业生产车间近1000小时的大量实验研究完成的，研究成果已成功应用于核电控制阀生产企业中。关键词：控制阀，故障诊断，性能评估，灰色关联分析
5、法I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTThepneumaticcontrolvalveinstalledintheindustrialfield,contactingwithproductionmediadirectly,oftenworksunderhightemperature,highpressure,highcorrosion,erosion,vibrationandotherharshenvironments.Inordertopreciselyregulatetheflowoft
6、hemedium,thevalveneedfrequentmovements,sothatitispronetoavarietyofanomaliesandfailures.Oncethecontrolvalvefails,itwillleadtoalotofproblems,suchasincreasedenergyconsumptions,lower-qualityproduct,evensafetyissuesorlife-safetyincidents.Therefore,itisnecess
7、arytodevelopthecontrolvalvediagnosticsystem.However,itisstillblankinourcountry.Firstly,theperformancerequirementsofcontrolvalveareproposed.Themainpropertiesofcontrolvalvearedividedintothreetypes,namelyflowregulatingperformance,valvepositioncontrolperfor
8、manceandloadperformance.Anddefineperformanceindicatorstoexpressthecorrespondingperformance.Secondly,acontrolvalveperformancediagnosticsystemisdesignedanddeveloped,baseonUSB-6009dataacquisitioncardproducedbyNIcompany.Thehardwarepa
