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1. 研究目的与意义

随着现代工业的迅猛发展，高压自控式流量计也越来越受到人们的关注，成为重要的研究课题之一。高压自控式流量计在现实使用中具有重大的意义。例如，在油田使用中，未使用高压自控式流量计时，人们通常使用的是流量计加高压控制阀即注水工艺流程，往往存在一些问题：一是注水量不易准确控制，操作人员反复调节阀门工作量较大；二是在注水压力等参数发生变化时，注水量不能随着变化及时调整。然改造使用高压自控式流量计后，其优势显露无疑：（1）减轻了工人劳动强度，能够更加有效保证注水井平稳注水，使用高压流量自控仪，在压力波动时，无需人工调节上下游阀门。（2）降低了注水误差，使用高压流量自控仪后注水误差可控制在1%以内，达到了准确注水的目的。

要完成高压自控式流量计的结构设计和控制实现，需涉及到阀芯、阀套、阀体、蜗轮蜗杆减速器的结构设计以及电机的选型和控制器控制实现等工作。目前，已提出一种在阀套上开斜孔补偿液动力的方法，如此可以调整阀腔进出口处的轴向速度分量并使他们的差值尽可能接近从而达到减少液动力的目的。此外，通过研究滑阀稳态液动力产生的原因以及补偿方法，也可更好地实现流量计的控制。

2. 国内外研究现状分析

高压自控式流量计是新兴起的高技术产品，与传统意义上的流量计、流量阀不同。它是把流量计、流量阀及控制器有机地集于一体，具有结构紧凑、操作简便、显示直观、控制精度高、耐腐蚀、耐高温、防结垢、交直流两用及手动控制流量或自动控制流量等特点。目前比较先进的有种直接驱动转动式电液伺服阀，随着电液伺服控制系统应用领域的拓宽，对电液伺服阀提出了某些特殊的技术要求，如高频响、高可靠性耐、油液污染、结构简单、使用和维护方便以及成本低廉等。传统的电液伺服阀显然难以达到上述要求，因此研制开发新型的电液伺服阀成为流体传动控制领域发展的一大课题。随着基于新型功能材料的驱动器的研制开发，机械制造、设计技术和微电子技术的发展，许多由基于新型功能材料的驱动器直接驱动的电液伺服阀和由微特马达直接驱动的电液伺服阀应运而生。国内外学者对直接驱动伺服阀已经作了大量的研究美国moog公司最新研制成功的d633、d634系列伺服阀是一种滑动式直接驱动伺服阀，已由德国的mooggmbh公司批量生产。

目前，glz型高压流量自控仪是国内外首创机电一体化的高技术产品。特别适用于油田高压注水、注聚工程使用。glz型高压流量自控仪的流量计部分采用经过特殊处理的有可动部件和无可动部件的二种结构组成。对油田现场污水具有很强的防结垢功能，快卸功能，给流量计的周期性检定工作带来了极大方便。流量阀的控制执行机构是经过减速装置的交流电机，有手动装置，当交流断电时，流量计由于有内部电池供电可正常工作，此时可手动调节阀门，由于减速装置的作用手轮很轻，调节的分辨率较高。先进的电子技术的应用使整个控制器具有较高的稳定性和抗干扰能力。国内，2006年，龙北油田的1#-5、1#-6、2#-1～2#-6的八座配水间的52口注水井使用了高压流量自控仪。2007年，由于哈南油田使用glz-ii型高压流量自控仪试验成功，使得glz-ii型高压流量自控仪已经在辽河、长庆等油田已经广泛应用。截止到2008年年底,哈南油田20余口注水单井已经安装投用了高压流量自控仪

通过glz型高压流量自控仪的使用，使人们意识到它不仅可以减轻工人劳动强度，也可以降低注水误差、提高效率，其未来发展具有很好的市场前景。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）结合国内外相关资料总结高压自控式流量计研究及使用现状、存在问题，指出高压自控式流量计发展趋势和研究方向。介绍高压自控式流量计工作原理。

（2）高压自控式流量计中，进行阀芯、阀套、阀体、蜗轮蜗杆减速器的结构设计。

4. 研究创新点

不同于传统的流量计、流量阀、控制阀，这是集三者为一体，更好解放劳动力，减少误差，提高效率的功能