阅读说明：本技术 一种流体减压装置开孔度自动调节方法 (Automatic adjusting method for opening degree of fluid pressure reducing device ) 是由 李滔 李剑 张佳 李萍 李芳� 廖俊 于 2020-05-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种流体减压装置的开孔度自动调节的方法,该流体减压装置,包括本体和扩散器,所述扩散器设置有流路,扩散器包括扩散盘,扩散盘的沉孔内设置有步进电机,步进电机的转轴上连接有转盘,所述转盘上均匀设置有半径逐渐变大的多个转盘通孔。通过BP神经网络控制器控制步进电机的转动,进而使得不同直径大小的转盘通孔与流路对齐,以实现流路开孔度的自动调节。该方案结构简单,适应性强且能实现智能化控制。(The invention provides a method for automatically adjusting the opening degree of a fluid pressure reducing device, which comprises a body and a diffuser, wherein the diffuser is provided with a flow path and comprises a diffusion disc, a stepping motor is arranged in a counter bore of the diffusion disc, a rotating shaft of the stepping motor is connected with a rotating disc, and a plurality of rotating disc through holes with gradually increased radius are uniformly arranged on the rotating disc. The BP neural network controller controls the rotation of the stepping motor, so that the turntable through holes with different diameters are aligned with the flow path, and the automatic adjustment of the opening degree of the flow path is realized. The scheme has the advantages of simple structure, strong adaptability and capability of realizing intelligent control.)

一种流体减压装置开孔度自动调节方法

技术领域

本发明属于一种流体减压装置的控制方法，更具体地说，涉及一种流体减压装置的开孔度自动调节的方法。

背景技术

在过程控制系统中，经常有必要降低流体的压强。在一些情况下，流体的压强必须显著降低。在需要相对较高的压降的情况下，压强变化除以输入压强而得到的压降比可能相当高。目前，一般采用流量限制装置比如扩散器，使得流体流过流体限制装置后，流体流速增大。根据伯努利方程可知，当流体流速增大后，其压强会相应的减少。然而，目前的流体限制装置的开孔度无法实现调节。

发明内容

本发明的目的是提供一种流体减压装置的开孔度自动调节的方法，利用BP神经网络对流体限制装置的开孔度实现自动调节，具有调节简单、适应性强、智能控制等优点。

为达上述目的，本发明采用的技术方案是：1.一种流体减压装置开孔度自动调节方法，所述流体减压装置包括：本，所述本体内部为中空状从而限定出流体通道；扩散器，所述扩散器可拆卸地安装在所述本体的安装区内；所述扩散器包括扩散盘，所述扩散盘上设置有用于减少流过所述流体通道的流体压强的一条流路，扩散盘内设置有步进电机，所述步进电机的转轴上连接有转盘，所述转盘上均匀设置有半径逐渐变大的6个转盘通孔；每个转盘通孔的中心轴线都可以与流路的中心轴线重合以实现多个转盘通孔中的一个与所述流路对齐；该调节方法包括如下的步骤：

（1）输入密度为、流速为的流体，转动转盘并使得转盘的直径为的转盘通孔与流路对齐，利用传感器采集扩散盘前、后两端的压强,,并计算得到; 其中；

（2）重复上述步骤（1），输入不同密度、流速的流体，以及使得不同直径的转盘通孔与流路对齐，利用传感器采集扩散盘两端的压强,,，并计算得到；

（3）利用上述步骤采集到的数据对BP神经网络进行训练，将作为BP神经网络的输入数据，将作为BP神经网络的输出数据，将作为一组训练数据对BP神经网络进行训练；

（4）当使用所述流体减压装置对流体进行减压时，传感器自动检测流体的密度、流速，往BP神经网络控制器输入期望减压值,BP神经网络控制器计算好输出直径后，给所述步进电机发送脉冲信号，从而使得与神经网络输出的相匹配的转盘通孔与流路对齐，从而实现开孔度的自动调节。

更进一步地，所述多个转盘通孔的圆心到转盘圆心的距离都相等，且所述多个转盘通孔中最大的转盘通孔的直径与流路的直径相等，最小的转盘通孔的直径大于0。

更进一步地，采用Levenberg-Marquardt算法对BP神经网络的连接权值进行修正。

本发明具有的优点和积极效果是：采用BP神经网络实现对扩散器开孔度的智能控制，具有控制精度高、适应性强，高度智能化等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中的局部放大图；

图3是扩散盘3的剖视图；

图4是扩散盘3的左视图；

图5是转盘51的主剖视图；

图6是转盘51的左剖视图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式，如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

如图1-6所示，一种流体减压装置开孔度自动调节方法，包括一种可调节开孔度的流体减压装置，该装置适用于布置在第一管道1和第二管道7之间，所述流体减压装置包括：本体4，所述本体4内部为中空状从而限定出流体通道6；扩散器5，所述扩散器5可拆卸地安装在所述本体4的安装区2内；所述扩散器设置有用于减少流过所述流体通道6的流体压强的一条流路33。其中，所述扩散器5包括扩散盘3，沿该扩散盘3的轴向上设置有沉孔32和通孔形式的流路33，沿该扩散盘3的径向上还设置有安装槽31，其中所述沉孔32和流路33与所述安装槽31贯通；在所述沉孔32内设置有步进电机53，所述步进电机53的转轴上连接有转盘51，该转盘51安装在所述的安装槽31内，所述转盘51上均匀设置有半径逐渐变大的6个转盘通孔511；其中，每个所述转盘通孔511的中心轴线都可以与流路33的中心轴线重合；在所述沉孔32的外部设置有密封端盖52，以防止流体通过沉孔32与所述步进电机53接触；在所述安装槽31内还设置有密封圈54，所述密封圈54的内径大于或等于流路33的直径，所述密封圈54的中心轴线与所述流路33的中心轴线重合，所述密封圈54的一面与所述转盘51贴合，从而阻止流体通过流路33、安装槽31进而进入沉孔32与所述步进电机53接触；所述步进电机53通过导线9与控制器8相连，所述控制器8通过控制所述步进电机53的转动角度，进而使得不同直径的转盘通孔511的中心轴线与流路33的中心轴线重合，从而调节流路33的开孔度。所述多个转盘通孔511的圆心到转盘（51）圆心的距离都相等，且所述多个转盘通孔511中最大的转盘通孔的直径与流路33的直径相等，最小的转盘通孔的直径大于0。

其中，采用如下步骤对流体减压装置进行调节：

（1）输入密度为、流速为的流体，转动转盘51并使得转盘51的直径为的转盘通孔511与流路33对齐，利用传感器采集扩散盘3前、后两端的压强,,并计算得到; 其中；

（2）重复上述步骤（1），输入不同密度、流速的流体，以及使得不同直径的转盘通孔与流路对齐，利用传感器采集扩散盘3两端的压强,,，并计算得到；

（3）利用上述步骤采集到的数据对BP神经网络进行训练，将作为BP神经网络的输入数据，将作为BP神经网络的输出数据，将作为一组训练数据对BP神经网络进行训练，采用Levenberg-Marquardt算法对BP神经网络的连接权值进行修正；

（4）当使用所述流体减压装置对流体进行减压时，传感器自动检测流体的密度、流速，往BP神经网络控制器8输入期望减压值,BP神经网络控制器8计算好输出直径后，给所述步进电机53发送脉冲信号，从而使得与神经网络输出的相匹配的转盘通孔511与流路对齐，从而实现开孔度的自动调节。