发动机气道CAD系统的开发

一、概述发动机气道是发动机中的关键部件之一，其优劣直接影一响到发动机及车辆的性能。传统上对气道采用经验设计加上反复试验（一般在稳流试验台上进行）、多次修正的方法进行设计，不仅设计开发周期长，而且较难得到理想的方案。同时，由于气道形状复杂，在工程图纸上难以精确表达，往往只能直接根据实物模型进行制造，这对保证制造的高质量是不利的。近年来，一方面，更多的发动机采用了四气门技术和可变技术，并且柴油机向直喷式燃烧室发展，使相应的气道的设计更趋复杂化，另一方面，对发动机性能更高的要求也促使进、排气道的设计质…     

天然气流量监控系统设计与实现

天然气流量监控系统采用上下位机结构,上位机为工业控制计算机,运行WinCC组态软件,进行可视化组态;下位机由流量计算机和西门子S7-300 PLC组成,实现数据采集、流量计量和阀门控制等。系统采用冗余结构,实现天然气门站计量生产可靠、稳定、自动化运行。     

基于灰色理论的环形腔气体激光器加速寿命实验数据预测

针对目前环形腔气体激光器加速寿命试验周期长、成本高的缺点,研究了气体激光器加速寿命试验数据的预测方法,提出了基于灰色系统理论的气体激光器寿命试验数据预测算法和寿命预测模型,缩短了试验时间,提高了寿命预测精度.通过建立好的加速寿命试验系统,对气体激光器进行加速寿命试验,根据寿命测试条件和测试数据的特点,采用了灰色模型对气体激光器的加速寿命试验数据进行建模和分析,给出了数据预测的结果和气体激光器的预测寿命,分析了预测精度.通过实际试验数据的验证,表明了本文提出的数据预测算法的正确性和数据预测结果具有很高的精度.     

多通道气体流量计算机的研制

针对目前流量计算机存在成本过高、计算速度较慢等问题,研制了基于内含矢量浮点单元VFP的S3C6410嵌入式微处理器、Linux操作系统和通过内部串行总线联接多达12个流量采样输入通道的气体流量计算机。主要阐述了该流量计算机的硬件和软件的设计。测试结果表明所设计的气体流量计算机能满足计量精度和实时性的要求。     

一种基于单传感器的热式气体流量测量方法

基于热传递的原理,提出了基于单一铂电阻的热式气体流量测量方法.首先研究了在不同温度和电流下铂电阻的温度特性.然后设计了流量测量系统的电路,分析了流量测量原理及温度补偿.最后通过恒温控制算法使铂电阻工作在2个不同的设定温度.由铂电阻的输出电压计算出气体的流量.实验结果表明该测量方法的测量精度优于1%.流量量程比近100:1.     

四气门柴油机进气过程三维数值模拟

为减少柴油机的污染物排放、降低油耗和燃烧噪音,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟,对车用电控四气门柴油机进气系统进行不同气门升程下气流稳态流动的数值研究,揭示四气门柴油机的进气流动特点以及气门开度对缸内涡流形成的影响和变化规律.仿真结果为电控四气门柴油机的气道设计、喷雾与燃烧的组织与优化提供理论依据.     

极性相关算法在超声波流量计中的研究

针对超声波气体流量计中采用传统相关算法计算相关函数时,在存储数据、计算过程、运算速度等方面的问题,严重影响了流量计的测量精度和实时性;若要提高相关流量测量的实时性与实用性,必须寻求更快的算法;简要介绍了应用于超声波流量计中的极性相关算法,并且给出了将信号极性化的方法;通过MATLAB仿真证明极性相关算法的可行性;最后通过实验验证极性相关算法可以保证流量计的测量精度,提高系统的实时性;该系统计算相关函数的时间缩短为传统算法的1/20,效果比较明显。     

气体传感器试验分析系统

在分析研究了电子鼻的基本原理和系统组成的基础上,建立了气体传感器(7ST/F,7NDH)流量静态数学模型和试验分析测试系统,对其输入-输出特性进行了试验测试,并用Matlab对试验数据进行了分析与研究。通过试验,验证了模型的正确性及分析测试系统的通用性,获得了具有应用价值的结果,为后续的模式识别技术和人工神经网络技术的应用打下了基础。     

热式流量计组合铂膜探头特性研究

针对微小流量测量精度不高以及重复性较差等特点,提出了一种基于组合铂膜探头的气体流量计。对该组合铂膜探头的温度特性以及温度补偿性能进行了实验研究,并给出了气体流量测量的实验数据;讨论了该流量计的特性曲线并运用基于正交多项式的最小二乘法进行了高次曲线的精确拟合。结果表明,该组合铂膜探头在微小流量测量中具有较高的灵敏度、较好的测量精度和重复性。     

西门子S7-400H冗余型PLC在大宗气站中的应用

本文通过对大宗气站要求更高可靠性和更高安全性的研究,包括大宗气站N2、H2、O2、HE、AR等气体的监测压力、气体探头报警、流量等数据和报警。设计使用西门子S7-400HPLC冗余系统实现大宗气站监测控制,为大宗气站提供更可靠监测系统。     

一种供氧面罩防窒息活门测试系统的设计研究

针对供氧面罩防窒息活门性能检测,及其对人体呼吸模式影响的研究需求,研制了多参数采集、分析及统计一体的供氧面罩防窒息活门测试系统。该系统基于CompactDAQ平台,以面罩压、通气流量信号采集为基础,采用LabVIEW软件开发,可对开启压力、吸气阻力、通气流量峰值、潮气量、呼吸频率等参数进行分析统计。通过实验验证,该系统具备了对防窒息活门主要性能检测,及人体呼吸参数分析统计的能力。该系统便于携带,扩展性强,人机界面友好,运行可靠,较好的满足了防窒息活门检测、研究的需求,同时该系统的设计方法为供氧面罩其他性能参数的检测的提供了一种思路     

基于虚拟仪器的电液比例变量泵自动测控系统

设计并开发了集传感器技术、可编程逻辑控制器(PLC)、工控机和虚拟仪器于一体的计算机辅助电液比例变量泵自动测控系统.采用了速度闭环、压力闭环和流量闭环的控制方法,保证了电液比例变量泵在稳态测试过程中各参数的精度达到小于1%的要求.运用虚拟仪器技术实现了电液比例变量泵动静态综合性能的测试,主要包括基本性能测试、压力流量滞回曲线测试以及压力流量阶跃响应测试.现场测试结果表明,该测控系统具有较高的测试精度和效率,能及时发现系统动作异常并可以进行自我保护.     

三螺杆泵寿命试验台测控系统设计

为了测试结构参数和使用参数对三螺杆泵性能和使用寿命的影响,设计研发了全自动化寿命测试试验台。通过分析三螺杆泵常见故障,选定输出流量和泵内压力作为寿命评价指标,制定模拟工况下的多因素试验方案和寿命试验流程,确定本测试系统实现功能。本系统基于PLC控制器,采用伺服电机驱动可实现螺杆泵转速的精确调节,设置电磁阀来调节系统油压,运用外部加热器控制油温,应用iFix组态软件实现测试系统参数设置及流量传感器和压力传感器数据的实时显示及数据的存储。本试验台测控系统实现了在模拟工况下三螺杆泵性能及寿命的测试,性能稳定,测试数据精确,为三螺杆泵故障分析和寿命试验研究提供了软硬件支撑。     

采煤机工况监测系统用液压多功能传感器

在采煤机工况监测系统中为动态测试采煤机液压系统的压力、流量和温度、研制了矿用本质安全型液压多功能传感器。该传感器集压力、流量和温度测试于一体，为煤矿液压系统的动态测量提供了一种新的手段：主要介绍该传感器的特点、结构、电路设计、参数标定及误差分析。     

冰风洞虚拟仪器环境参数测试系统设计实现

为获取结冰环境下风洞内各状态参数,在PXI总线平台上应用LabVIEW开发了冰风洞流场环境参数测试系统.通过部署在冰风洞各部件段的传感器测得了总压、静压、总温、静温、湿度等重要参数,应用一阶RC滤波和均值滤波对频域噪声进行了滤除,在PXI系统平台上进行了多通道同步实时数据采集,采用压力落差法对气流参数进行测试计算.实验结果表明,系统对低速及亚声速状态流场环境参数测试全面,通过FSSP、OAP和J-W热线仪测得了液滴平均体积直径(MVD)和液态水含量(LWC),获得了适宜结冰测试的流场特性参数,为翼型部件的结冰性能分析提供了依据.     

基于虚拟仪器的浮空飞行器阀门试验台测控软件设计

基于虚拟仪器技术采用LabVIEW开发了用于浮空飞行器阀门试验的通用测试与控制软件(以下简称"测控软件"),可实时采集与监控浮空飞行器的差压、绝压、温度、阀门开度、充气流量等参数,并能对阀门和试验设备实施多种控制,包括手动和自动控制阀门开启与关闭、控制多种风机启停工作等.经试验证明,所设计的测控软件能准确、可靠地实现浮空飞行器多种阀门工作参数采集、处理与有效控制.软件采取通用化、模块化、结构化的原则进行设计,提高了软件模块的独立性,充分发挥科研平台优势,将信号采集、处理、控制功能与试验对象有效集成,为浮空飞行器阀门试验提供了很好的通用测控平台,可服务于多种型号浮空飞行器阀门测试试验.     

基于LabWindows/CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发

根据某热车试验台对气路压力流量参数的控制需求，设计开发了一种便携式测控系统。系统选用NI CDAQ系列产品搭建硬件平台，4槽CDAQ-9185以太网机箱内配置有CDAQ-9203模拟量输入模块、CDAQ-9265模拟量输出模块以及CDAQ-9401 I/O模块，可以满足恶劣测试环境以及可移动远程测控的要求；选用LabWindows/CVI作为软件开发平台，保证了系统对执行效率的要求；采用乒乓操作和多线程技术对数据流进行控制，实现了高速采集数据的实时存储，节约了计算资源，加快了系统响应速度；采用增量式PID控制算法实现对管路流量的自动调节，通过对比例系数、积分时间以及微分时间依次调试，达到了系统对控制精度的要求。试验结果表明，本控制系统运行稳定，响应速度快，能够实时保存并显示气路当前参数，有效控制气路压力流量，满足了试验台的测试控制要求，已正式投入使用。     

基于网络平台的天然气能量计量方法研究

为了更合理地计量天然气能源,对天然气能量计量方法进行了研究.论述了天然气能量计量的系统基本原理,根据能量计量的要求设计了天然气能量计量系统的软硬件,在天然气公司内部光纤网络的基础上建立了天然气能量计量系统.该系统能够同步读取体积流量、组分数据、压力、温度等参数,根据能量计量的方法通过内部核心计算软件计算出天然气能量.对...     

一种混合方法在试井参数优化中的应用

试井参数优化就是对利用测得的油气井底压力或流量随时间变化的资料所反演出的油藏参数进行优化处理。现代试井中遇到的复杂方程和定解条件使得试井参数优化问题高度非线性,存在多局部极值。所提出的基于L-M和差分进化的混合方法是利用差分进化算法在一定进化代数后出现的种群聚类特性,将种群识别为不同的聚类区域,然后以每个聚类的中心为起始点,再利用基于梯度具有局部搜索能力强的L-M算法快速找到该聚类区域的最小极值。混合方法兼顾了差分进化全局搜索能力强和L-M局部搜索能力强收敛速度快的优点。将该混合方法应用于试井参数优化中,并通过两种不同油藏模型的实例结果表明该混合方法比单一的算法优化速度更快,收敛精度更高。此外该混合方法实用性广,能有效地解决存在多局部极值的试井参数优化复杂问题。     

真空电磁阀测试系统的研究与应用

基于汽车废气再循环系统,实验室模拟真空环境,使用LabVIEW开发平台,设计出一套对真空电磁阀的各项性能指标进行测试的系统。测试系统已成功投入应用,在测试中实现对压力、流量的实时数据采集、处理、显示和存储。系统运行可靠稳定、操作简单、自动化程度高,能精确测量真空电磁阀的性能参数,测试阀的质量问题。