用于气体轴承实验的暂冲气源检测系统研究

摘要

气体轴承在精密加工、超精密加工、微细工程、空间技术、生物技术精密仪器、医疗机械及原子能工程等领域的作用是不可替代的，具有高精度、高速度、摩擦小和寿命长等优点。现阶段的大多数用于气体轴承实验的气源系统，供气压力低，所需气体流量小，因此均采用小流量、压力变化缓慢的气源系统，这种情况也导致了气体轴承的承载能力较小。为了研究高压、大流量气体轴承的特性，设计了用于高压气体轴承实验的暂冲气源检测系统，通过对暂冲气源的特性研究，为大流量气体轴承特性研究做准备。论文主要内容如下：
　　1)主要对国内外气源试验装置研究现状、瞬态流场温度与压力测量研究现状以及LabVIEW在瞬态流场测量中的研究现状进行介绍，归纳和总结，阐述课题的研究意义和背景，提出了课题的研究内容和创新点。
　　2)针对气体轴承实验的特殊要求：气体干净，气流平稳，耐高压，大流量，动态响应快等，设计出用于高压气体轴承试验的暂冲气源管道系统的总体方案。然后根据实验要求，设计计算暂冲气源管道系统所需的高压气源，完成所需气动元件、工控机、采集卡、传感器等硬件的选型和购买。
　　3）基于LabVIEW平台，开发了用于高压气体轴承试验的暂冲气源管道系统的测试系统，详细介绍测试软件的数据采集、存储、分析、处理等功能和人机界面的实现过程。
　　4）组装、调试测试系统，并通过空压机放气试验的理论建模及实际实验时测试系统的测试结果进行对比分析，验证测试系统的可行性。

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第1章 绪论

1.1本课题的研究意义

1.2 气源检测系统的研究进展

1.3 课题来源、研究内容与创新点

1.4 本章小结

第2章 暂冲气源检测系统的总体设计

2.1 设计要求

2.2 系统总体设计方案

2.3 气源管道测试系统设计方案

2.4 测试系统软件设计方案

2.5 本章小结

第3章 暂冲气源管道系统设计

3.1 压力容器选型及安装

3.2 快开阀的选用

3.3 瞬态流场温度、压力测量仪器选型

3.4 气源动力装置的选型及安装

3.5 其他实验仪器的选型

3.6 管道系统开孔补强分析

3.7 异径管曲线拟合

3.8 本章小结

第4章 暂冲气源测试系统设计

4.1 测试系统硬件组成

4.2 测试系统软件总体设计

4.3 测试系统软件总体设计

4.4 数据文件存储与读取

4.5 人机界面

4.6 本章小结

第5章 测试系统性能分析

5.1 测试系统技术参数

5.2 测试系统的功能测试

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 后续展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目