流量调节阀性能检测系统设计

胡晓峰，林 敏，郭 斌

（中国计量学院 计量测试工程学院，浙江 杭州 310018）

为了提高燃气轮机的热效率，根据排气温度精确控制进入燃烧室的燃气质量流量，流量调节阀的调节范围与精度至关重要，直接影响着系统的安全运行和经济效应［1］.现有检测设备在调节阀标定作业中需将其安装在燃气轮机上，通过整机模拟实际工况来完成调节阀的标定及流量特性检测，导致操作繁琐，检测手段单一，且易受燃气轮机使用限制.

现阶段流量检定方法主要有钟罩式流量标准装置［2］、标准表法［3］、音速喷嘴法［4］等，这些方法虽然测试精度较高，但无法满足企业流水线生产的测试效率要求，属于体积流量检测类型.然而，在工业生产领域，运用体积流量计量方法会产生明显的误差，因为同一体积的气体在不同温度下其密度不同导致质量也不相同.因此，需要以质量来衡量流量，以提高燃气轮机的热效率.虽然质量可以通过体积流量和气体密度换算而成，但更为便捷的方法就是直接使用质量流量计进行测量.

本文设计了基于虚拟仪器的流量检测系统，以实现调节阀调节范围的设定及升程－流量工作特性、执行器稳定性等性能参数的检测.

1 检测系统组成

参考现有检测设备，确定该系统由传感器、数据采集卡、信号调理模块、脉宽调制信号发生器（PWM）、可编程控制器（PLC）、工控计算机、直流电机及应用软件等构成，图1为系统测试原理图.

图1 系统测试原理图Figure 1 Diagram of the system testing principle

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