摘要：在减压阀的设计中，需要平衡很多零部件的设计来达到综合性能最优，在碰到具体的单一指标需要提高时，CAE等技术就不能起到很好的优化作用。现将实验设计（DOE）技术作为常规研发工具、研发技术的辅助应用，帮助优化减压阀调压稳定性，实现综合性能最优化。

关键词：实验设计（DOE）;调压稳定性;减压阀

0    引言

减压阀是工业自动化系统的重要组成部分，也是化工行业、发电站、长输管线、造船工业、核电工业、各种低温工程、宇航以及深海采油等国民经济各部门不可缺少的流体控制设备[1]。

减压阀主要具有工艺管道介质如物料、水、蒸汽、空气和油品等相关流体介质的节流、调压等功能。减压阀主要用于控制后端压力或流量，确保压力、流量满足下游需求，随着应用的要求越来越精密，对产品设计精度的要求也在提高，需要运用定量分析等更精确的工具去优化产品的设计。

1    需要解决的问题

减压阀从产品类型上主要分为直接作用式减压阀（图1）和先导式减压阀（图2）。本案例TG系列减压阀是一款紧凑、轻便的高纯度单级直接作用减压阀，适用于小于10 SCFM/283 SLPM的特种气和工业气体流量控制，主要应用在实验室等精确控制领域，需要具有灵敏的调压能力、较长的使用寿命，良好的保证气体纯度和完整性的密封能力;此外，友好的用户交互及选型设计使其可以使用于更广泛的应用场景。

减压阀产品由阀体、阀口、弹簧箱、调节螺母、弹簧、膜片等元件组成，当下游压力下降时，橡胶膜片感应到下游压力变化，在主压缩弹簧的作用下将压力变化转化成位移信号，阀芯组件向下运动，打开阀口，上游气体通过阀口补给到下游设备，维持设备的正常运转。……