一种阀门外泄漏在线监测技术研究

作     者：谢能达 

作者单位：华东理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：于新海;宗新

授予年度：2016年

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：泄漏检测 在线监测系统 ATmega48 

摘      要：在阀门的实际运行工况中,填料与阀体之间没有防止泄漏措施,填料函处极易发生泄漏。针对该实际需求,本文对阀门填料处泄漏进行了实验研究,设计了测压检漏方案和测泡检漏方案,开发设计了一种阀门外泄漏在线监测系统,泄漏信息实时上传至云服务器,开发设计了PC端软件,实时接收显示泄漏信息,实现了阀门外泄漏实时监测;同时利用CFX软件对气泡的形成、上升的形状变化过程进行数值模拟,与高速摄像机拍摄所得结果相吻合。本研究探索过程中得到的主要结论如下：(1)关于测泡检漏方案,封装离子液体用的疏水膜片的突破压力值为1800Pa左右;确定了泄漏量与鼓泡口孔径之间的关系,鼓泡口孔径为0.9mm时,单气泡体积大小为0.02mL,单气泡直径为3.3677mm;鼓泡口孔径为0.5mm时,单气泡体积量为0.015mL,气泡直径为3.05mm;(2)关于气泡动力学理论研究,模拟的单气泡上升过程中的形状变化规律为：气泡产生初始时刻为圆球形,上浮过程慢慢变为椭圆形,然后变为月牙状,最后会变成一个马蹄形状,在压力和气液两相表面张力共同作用下,气泡最终会破碎;(3)关于监测系统,系统由传感器监测网络、远程数据中心和远程数据客户接收端三部分组成。基于Altium Designer对阀门泄漏实时监测系统进行开发设计,以ATmega48为控制核心,详细设计电源电路、装置保护电路以及蜂鸣器报警电路、LED闪烁报警电路、滤波电路和重置电路等;同时基于***设计开发了软件系统,接受显示泄漏实时信息,实现了阀门的可视化在线监测。