[實用新型]一種水擊諧波的特性控制裝置

有效

• 申請號: 201420006095.3
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號: CN203718389U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 陳彬;劉閣;顧國疆;武宏陽;韓超;顏歡
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水擊諧波的特性控制裝置，具體是通過傳感器、數據采集器及控制裝置等控制水擊諧波的振幅及頻率，從而獲取水擊諧波的特性，用于輸流系統測試領域。?

背景技術

?輸流管道中，由于閥門的啟閉使液體的流速發生急劇的變化從而引起壓強大幅度波動的現象被稱為水擊。水擊的能量是以壓力波的形式傳播的，這種壓力波也被稱為水擊波。閥門做有規律的高頻率啟閉時，管道中形成規律性的水擊波，我們稱為水擊諧波。水擊諧波理論是目前航空航天、石油化工、水利電力、液壓傳動等眾多的工業領域中研究的前沿性課題。水擊能夠引起管道中壓力的急劇變化而破壞輸流管道，引起運行事故，而且輸流管道網復雜，形成的水擊波復雜多樣，增加了研究難度。因此設計出一種測試水擊波及水擊諧波特性的裝置具有非常重要的意義。?

?專利CN102162794A公開了一種乳化油液的水擊諧波破乳測試方法與裝置，主要包括：與待測試乳化油液中水滴運動軌跡的透明水擊諧波破乳罐體與圖像采集裝置，所述圖像采集裝置處設置有帶動所述圖像采集裝置做前后、左右和上下三維方向往復運動的傳動與定位裝置，所述的待測試乳化油液的透明罐體一側設置有提供動力的驅動裝置以及在線水分測定儀，另一側設置有用于對待測試乳化油液的水滴進行提供水擊諧波作用力的啟閉裝置和在線水分測定儀，以及用于控制處理所述驅動與傳動裝置和啟閉裝置工作的數據采集、處理系統與控制系統，可以實時采集破乳過程中水滴的運動形態，實現自動化處理。該裝置只是運用到了水擊諧波的特性，并沒有具體說明水擊諧波的產生過程，也沒有闡述具體的控制系統控制水擊諧波。?

?水擊諧波是由管道中液體流速發生急劇變化時產生的，一般由閥門的啟閉引起，是自身的能量的變化，不需要外加能量，通過設計一種水擊諧波的測試裝置測試水擊諧波的物理特性并通過反饋控制系統控制水擊諧波的產生，將水擊諧波運用到工程應用中具有非常重要的意義。?

發明內容

為了了解水擊諧波的物理特性，防止水擊波對輸流管道的危害并更好的利用水擊諧波理論，本發明提出了一種水擊諧波的特性控制裝置，為進一步的了解和利用水擊諧波提供可靠的支撐。?

一種水擊諧波的特性控制裝置主要由動力源、水擊諧波發生裝置、水擊諧波測試裝置和水擊諧波控制裝置組成，其特征在于在輸流管道的左端設置動力源，主要由油箱、過濾器、油泵、截止閥1、截止閥2和蓄能器組成，所述的動力源向輸流管道中輸送油液；在輸流管道的右端設置高頻電磁閥,與輸流管道組成水擊諧波發生裝置，在輸流管道中形成水擊諧波；在輸流管道的左端、中間和右端位置處分別設置振動傳感器、加速度傳感器和力傳感器，與數據采集裝置和計算機組成水擊諧波測試裝置，所述的水擊諧波測試裝置將油液的水擊諧波物理特性與控制要求的差值輸出控制信號，驅動PLC產生相應的動作；設置有PLC和電液比例控制器組成水擊諧波控制裝置，所述的水擊諧波控制裝置形成水擊諧波特性的閉環控制系統，達到控制和利用水擊諧波特性的目的。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種水擊諧波的特性控制裝置主要由動力源、水擊諧波發生裝置、水擊諧波測試裝置和水擊諧波控制裝置組成；所述的動力源主要由油箱、過濾器、油泵?截止閥1、截止閥2和蓄能器組成，其特征在于利用截止閥1和截止閥2的相互配合實現油泵向蓄能器充壓以及利用蓄能器輸送油液，以避免油泵的油泵的旋轉振動對水擊諧波產生影響；打開截止閥2，關閉截止閥1，使液體通過油泵的作用進入蓄能器充壓，然后關閉截止閥2，打開截止閥1，利用蓄能器向輸流管道中輸送油液。?

所述的水擊諧波發生裝置主要由輸流管道、高頻電磁閥組成；其特征在于：通過高頻電磁閥的的啟閉動作實現輸流管道內油液的流速發生變化，引起高頻電磁閥的進油口處產生水擊，所述的水擊作為水擊入射波在輸流管道內進行逆油液流動方向傳播，到達輸流管道的左端后形成水擊反射波，從而隨著高頻電磁閥的不斷啟閉動作，多個水擊入射波和水擊反射波相互疊加，在輸流管道中形成水擊諧波。?

所述的水擊諧波測試裝置主要由振動傳感器、加速度傳感器、力傳感器、數據采集裝置和計算機組成，其特征在于振動傳感器測試輸流管道的振動頻率，加速度傳感器測試輸流管道的振動幅值，力傳感器測試輸流管道的振動作用力，這3個傳感器的輸出量輸入到數據采集裝置中進行數模轉換、放大、濾波等處理后進入計算機；由于所述的3個傳感器測試的數值是輸流管道內油液和輸流管道自身的耦合振動信號，因而在計算機內設置提取油液水擊諧波的頻率、幅值和作用力的控制策略，根據實際工程對水擊諧波的控制要求，可獲得油液的水擊諧波物理特性與控制要求的差值。?