本文關(guān)鍵詞：超聲氣蝕檢測(cè)平臺(tái)分析及設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 氣蝕效應(yīng) 動(dòng)態(tài)匹配 自適應(yīng)跟頻 模糊PID 表面粗糙度

【摘要】：金屬材料的氣蝕現(xiàn)象常見于工作于流體介質(zhì)條件下的器件中,因其破壞范圍廣,已成為水利、航天等行業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問題之一。然而,由于氣蝕磨損過程較為復(fù)雜,涉及多個(gè)交叉領(lǐng)域,國內(nèi)外至今仍尚無較為完善的氣蝕研究體系。研制出具體工況下的高性能抗氣蝕材料,目前已成為材料學(xué)領(lǐng)域的科研熱點(diǎn)之一。本文通過超聲振動(dòng)裝置模擬流體介質(zhì)下氣蝕現(xiàn)象,最后對(duì)幾種材料的氣蝕磨損進(jìn)行分析測(cè)試,試圖為不同材料的氣蝕性能提供科研依據(jù)。本文提出的氣蝕檢測(cè)平臺(tái)通過超聲振動(dòng)系統(tǒng)、水溫控制系統(tǒng)、液位反饋系統(tǒng)等模塊構(gòu)成。首先,分析目前材料氣蝕研究檢測(cè)現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了一套用于模擬“氣蝕效應(yīng)”超聲振動(dòng)裝置,并側(cè)重討論振動(dòng)系統(tǒng)的跟頻匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)以及頻率搜索與跟蹤階段的算法控制設(shè)計(jì);然后,針對(duì)氣蝕過程中需滿足的溫度與測(cè)試液條件分別進(jìn)行恒溫系統(tǒng)以及液位反饋系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì),最后,通過運(yùn)行整個(gè)平臺(tái)進(jìn)行集中材料氣蝕磨損分析,滿足課題設(shè)計(jì)要求。主要方法如下:1.論文在傳統(tǒng)靜態(tài)匹配模型基礎(chǔ)上引入動(dòng)態(tài)匹配,利用耦合振蕩理論求出跟頻的動(dòng)態(tài)耦合頻率點(diǎn)。算法方面,采取積分分離PI算法在頻率搜索與跟蹤階段進(jìn)行振動(dòng)系統(tǒng)自適應(yīng)跟頻。2.溫控方面,先對(duì)溫度傳感器進(jìn)行誤差標(biāo)定,再對(duì)采集到的實(shí)際溫度值與設(shè)定值的差值做模糊化PID處理,實(shí)現(xiàn)第二恒溫場下溫度恒定。3.針對(duì)氣蝕過程中存在的液體揮發(fā)情況,配合重力傳感模塊將液位高度量化后,通過輸出信號(hào)控制調(diào)節(jié)閥開合,實(shí)現(xiàn)液位自動(dòng)增補(bǔ)功能。4.采用失重法以及氣蝕樣品表面粗糙度形貌掃描法對(duì)金屬材料氣蝕磨損進(jìn)行分析,得出不同金屬材料抗氣蝕性能在流體介質(zhì)工況下的優(yōu)異。
【關(guān)鍵詞】：氣蝕效應(yīng) 動(dòng)態(tài)匹配 自適應(yīng)跟頻 模糊PID 表面粗糙度
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG172;TH878.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 超聲效應(yīng)及其研究現(xiàn)狀11-14
• 1.1.1 超聲效應(yīng)簡介11-12
• 1.1.2 超聲空化效應(yīng)發(fā)展及研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2 氣蝕基礎(chǔ)研究14-18
• 1.2.1 氣蝕概念14
• 1.2.2 氣蝕基本原理14-16
• 1.2.3 氣蝕過程及其影響因素16-17
• 1.2.4 氣蝕檢測(cè)在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 選題研究背景及意義18-19
• 1.4 論文組織19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第2章 超聲氣蝕檢測(cè)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)分析20-26
• 2.1 超聲氣蝕檢測(cè)平臺(tái)簡述20-22
• 2.1.1 氣蝕檢測(cè)平臺(tái)效用分析20-21
• 2.1.2 檢測(cè)平臺(tái)性能指標(biāo)及特點(diǎn)21
• 2.1.3 超聲氣蝕檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議21-22
• 2.2 超聲氣蝕檢測(cè)平臺(tái)架構(gòu)組成22-25
• 2.2.1 氣蝕檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)原則22-23
• 2.2.2 檢測(cè)平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 超聲振動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與算法實(shí)現(xiàn)26-41
• 3.1 超聲振動(dòng)系統(tǒng)硬件組成26-27
• 3.2 超聲驅(qū)動(dòng)電源主控電路設(shè)計(jì)27-33
• 3.2.1 信號(hào)發(fā)生回路28-29
• 3.2.2 LC匹配網(wǎng)絡(luò)電路設(shè)計(jì)29-31
• 3.2.3 反饋回路電路設(shè)計(jì)31-33
• 3.3 超聲振動(dòng)部件選型33-36
• 3.3.1 壓電式換能器及性能分析33-35
• 3.3.2 變幅桿選型35-36
• 3.3.3 工具頭選型36
• 3.4 超聲驅(qū)動(dòng)電源軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)36-40
• 3.4.1 振幅控制算法37-38
• 3.4.2 頻率搜索與跟蹤算法分析設(shè)計(jì)38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 循環(huán)水溫度控制系統(tǒng)分析及其設(shè)計(jì)41-53
• 4.1 溫控系統(tǒng)于檢測(cè)平臺(tái)的研究意義41
• 4.2 恒溫控制系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)41-47
• 4.2.1 溫度采樣電路42-44
• 4.2.2 加熱模塊44-45
• 4.2.3 顯示模塊45-47
• 4.3 恒溫控制算法設(shè)計(jì)及仿真分析47-52
• 4.3.1 控制對(duì)象分析47-49
• 4.3.2 模糊PID控制算法設(shè)計(jì)49-51
• 4.3.3 仿真分析51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 液位感應(yīng)控制系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)53-59
• 5.1 液位感應(yīng)系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)平臺(tái)的必要性53
• 5.2 液位傳感模塊選型設(shè)計(jì)53-56
• 5.2.1 信號(hào)數(shù)據(jù)采集54-55
• 5.2.2 非線性溫漂補(bǔ)償55-56
• 5.3 液位信號(hào)反饋輸出控制56-58
• 5.3.1 繼電器控制模塊56-57
• 5.3.2 反饋控制方案57-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第6章 超聲氣蝕檢測(cè)實(shí)測(cè)效果分析59-66
• 6.1 超聲氣蝕檢測(cè)方案59-61
• 6.1.1 檢測(cè)試驗(yàn)條件60
• 6.1.2 待測(cè)樣品選擇60-61
• 6.2 樣品氣蝕磨損度結(jié)果分析61-65
• 6.2.1 氣蝕磨損度衡量方法61
• 6.2.2 結(jié)果分析61-65
• 6.3 本章小結(jié)65-66
• 第7章 總結(jié)與展望66-68
• 7.1 總結(jié)66
• 7.2 展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 附錄73

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