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　　对于测试系统设计论文 对于测试系统设计论文 导读：10高速摄像机生器13：计算机2：超声波除气装置5：透明阀8：透镜11：声谱分析仪3：流量控制装置6：声学传感器9：远心高倍镜头12：数字延迟脉冲发此系统由光学子系统、声学子系统、液压系统和减震液压综合实验平台四部分组成。光学子系统和声学子系统通过数字延迟脉冲发生器协同工作，实现对空化现象的同步监控，监控结果 测#8203;试#8203;系#8203;统#8203;设#8203;计基于高速摄影技术和噪声监测技术的液压阀体内部空化分析测试系统 空化空蚀现象一直是液压阀中经常发生的一个严重问题， 随着液压系统向高 速、高压及微型化发展，空化现象引起的元件空蚀，成为妨碍该技术进一步发展 的重要因素。 本文将设计一种用于观测液压系统中阀体内部空泡群的高速摄影系 统； 提出了通过检测和分析阀体内部噪声来判断阀体内部空化现象的噪声监测系 统； 提出了将高速摄影技术和噪声监测技术互相补充、 互相印证的空化分析方法。 空化现象的可视化实验思路 改变不同工况并运用高速摄像装置实验观测透明节流阀内流场特征及空化 现象， 对实验结果进行图像处理，结合大量观测结果总结出不同结构节流阀空化 的典型特征， 以及和阀腔内部压力分布的相关关系。 在此基础上分析阀口结构以 及流动参数对空化形态的影响。 噪声的测量分析 结合频谱测量与流场可视化方法对阀口空化噪声的基本特性进行了研究， 分 析空化噪声各频率成分的变化同阀口结构、进出口压力以及空化形态的关系，发 现并总结出空化状态下阀口高频噪声随结构及流动参数的变化规律， 以及气泡流 周期性脱落与噪声声级的内在联系，最后根据研究所得的结论，从流量和噪声两 个方面对阀口结构进行了优化设计，降低空化噪声。 针对节流阀内部流道特性， 结合空化理论， 搭建如图 1 所示的节流阀空化空 蚀光学实验平台， 实现对不同工况下透明节流阀内部的流场特性及空化现象的研 究。 首先， 启动电机待运转稳定后调节节流阀控制系统压力达到实验条件下的压 力； 其次， 启动光源和高速摄影仪， 调整光源角度和摄影仪焦点得到清晰的图像； 最后，通过相关软件对图形进行处理，得到实验结果。 电脑 光源 高速摄影仪 光源 阀门 阀门 实验模型 被试模型 流量计 联轴节 水泵 阀门 水听器 电机 贮液槽 图 1 节流阀空化空蚀光学实验平台 测试系统具体设计图如下： 4 5 7 8 6 9 3 2 1 10 11 1213 图 2 基于高速摄影技术和噪声监测技术的液压阀体内部空化分析测试系统 1：液压泵站 4：栅格组 7：光源 10 高速摄像机 生器 13：计算机 2：超声波除气装置 5：透明阀 8：透镜 11： 声谱分析仪 3：流量控制装置 6：声学传感器 9：远心高倍镜头 12： 数字延迟脉冲发 此系统由光学子系统、 声学子系统、液压系统和减震液压综合实验平台四部 分组成。 光学子系统和声学子系统通过数字延迟脉冲发生器协同工作，实现对空 化现象的同步监控，监控结果亦可相互对比、相互补充、相互印证。 所述的光学子系统包括可控光源、透镜组、超高速摄影仪、远心高倍透镜。 超高速摄影仪与计算机相连，用于完成图像的采集与控制，图像的处理和分析。 所述的声学系统包括声学传感器、数据采集前端、噪声测试系统。 将声学传 感器置 3 对于测试系统设计论文 导读： 于阀体外壁，采集噪声数据并由空化噪声分析软件进行数据分析和处理。 所述的液压系统包括液压泵站、超声波除气装置，可控制待观测液压阀的介 质流量及空化的强度，传输管路、流量控制装置。 所述的三个子系统分别安置于具有减震和自由调节各个系统装置位置的作 用的液压实验平台上。 高速摄影系统和声学系统通过数字延迟脉冲发生器联系起来，协同工作，实 现同步数据采集和分析， 通过影像数据和声谱数据的实时对比，互相印证空化行 为的发展，避免了单一系统受到外界不确定因素的影响而造成分析出现误差。 具体实施方案 依照本设计方案， 一种基于高速摄影技术和噪声检测技术的液压阀体内空化 现象的综合分析系统和方法，此系统由光学子系统、声学子系统、液压系统和减 震液压综合实验平台四部分组成。 在上述系统的基础上， 采用以下措施即可构成观测液压系统中阀体内部空泡 群的高速摄影系统： （1）光源采用的是可调的卤素光源，调节光源强度，直到高速摄影仪采集 的图像清晰易辨。 （2）将光源置于透镜一侧的焦点处，使通过透镜的光线变成利于实验的平 行光。 （3）通过调节滑轨上的滑块调节各个光学系统组件的空间位置，使它们处 于同一光轴中心。 以上光学系统均安置在具有减震和自由调节各个系统装置位置的作用的液 压实验平台上， 这样可以最大程度的减少系统工作时震动对观测结果的影