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流量调节装置又称调节阀、控制阀,属自动化仪表中的执行器大类。随着自动化程度的不断提高,作为过程控制中的终端元件,流量调节阀已日益广泛地应用于冶金、电力、化工、石油、建筑等工业领域。对于目前工业现场常用的流量调节装置,受其管线布置制约及调节阀与流量变送器之间的相互影响,流量调节精度较低。针对上述技术问题,本文提出一种旋进漩涡流量计与调节阀组合相连的流量调节装置,由于旋进漩涡流量计本身具有整流功能,抗流动干扰能力强,其流量信号用于流量调节,流量调节装置的调节精度得以提高。本文分别从该流量调节装置的流量测量特性和流量调节特性两个方面进行初步研究,主要完成了以下工作:(1)提出旋进漩涡流量计与调节阀相组合的流量调节装置的总体设计方案,设计了一套DN50旋进漩涡气体流量调节装置,该装置中调节阀部分采用了锥形阀芯,通过调节阀芯的工作位置来改变有效流通面积,以实现对空气流量的调节;旋进漩涡流量计位于调节阀下游,其测得的流量信号用于调节阀的流量调节。研究期间完成了旋进漩涡流量调节装置的结构设计、加工,实现了利用步进电机来驱动阀芯的技术方案,建立了调节控制部分的数学模型,通过理论分析和试验获得了该结构主要参数及性能参数间的关系。(2)对旋进漩涡流量调节装置的流量测量和流量控制特性分别进行了实验测试研究。流量测量方面,为了对旋进旋涡流量计有更加深入的理解,首先对双传感器和三传感器布置方案进行了测试,测试结果表明,采用三传感器方案较传统的双传感器方案可进一步提高旋进漩涡流量计小流量测量的能力,增大流量测量的范围度。然后对旋进漩涡流量计与调节阀组合以后,流量计传感器压力脉动信号频率特性和脉动压力强度等进行了测试,分析流量测量特性。结果表明,上游的阀体对旋进旋涡流量计特性曲线几乎没有影响。流量调节特性方面,对比不同进口压力(0.110MPa~0.230MPa)、不同开度(0~8mm)情况下,旋进漩涡流量调节装置的通过的流量和压力损失。结果发现,在同一进口压力情况下,随着开度的增大,旋涡进动信号幅值和频率都会增大,且开度与流量之间呈线性关系;随着进口压力增大,通过的流量增大。