閥門流體性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)

1、多功能流體設(shè)備流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)Experime ntal System for Flow Measureme ntEXPERT IN FLUID TECHNOLOGYEEEGREEN山東易可潤(rùn)能源環(huán)境設(shè)備有限公司Sha ndong EEEgree n En ergy&En vir onment&Equipme nt Co.,Ltdwww.eeegree .c n多功能流體設(shè)備流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)在閥門、水泵、換熱器、水處理裝置等流體設(shè)備和管件的開發(fā)、研制及產(chǎn)品這些數(shù)據(jù)對(duì)于提高產(chǎn)品檢測(cè)過程中，需要大量的流量特性和阻力特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),技術(shù)水平、保證產(chǎn)品質(zhì)量是至關(guān)重要的。本 公司研制的多功能流

2、體設(shè)備流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn) 臺(tái)，采用先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù)和變頻控制技 術(shù)，在LabVIEW編程平臺(tái)上進(jìn)行軟件開發(fā)， 實(shí)現(xiàn)了測(cè)試過程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及全參數(shù)實(shí) 時(shí)監(jiān)控。加快了測(cè)量進(jìn)程，提高了測(cè)量準(zhǔn)確 性，降低了實(shí)驗(yàn)成本，同時(shí)具有自動(dòng)化程度 和信息化程度高的特點(diǎn)。為科研單位及生產(chǎn) 企業(yè)進(jìn)行流體控制技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)提供了有力的工具。1、基本功能多功能流體設(shè)備流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)如下基本測(cè)試功能：閥門流量特 性、閥門開度特性及泄露測(cè)試；水泵工作特征曲線測(cè)試，水泵變頻工作特征曲 線測(cè)試；流體設(shè)備及管件流量-阻力特征測(cè)試。同時(shí)可根據(jù)用戶需求，增加新的測(cè)試功能。2、實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)及組成2.1試驗(yàn)系統(tǒng)整套系統(tǒng)如圖1所示，系

3、統(tǒng)由機(jī)械循環(huán)部分、測(cè)控硬件部分、計(jì)算機(jī)測(cè)控軟 件部分組成，滿足流體控制的多功能測(cè)試。2.2機(jī)械循環(huán)由循環(huán)水泵、穩(wěn)壓罐、電磁閥、測(cè)試元件、管路等組成。主要工作原理：驅(qū)動(dòng)變頻器開啟帶動(dòng)水泵運(yùn)行，使流體在管路里循環(huán)，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)控制 泵的轉(zhuǎn)速，可連續(xù)改變管道內(nèi)流體的流量和壓差，通過壓力控制器控制加壓水 泵，來調(diào)節(jié)測(cè)試系統(tǒng)的工作壓力。設(shè)計(jì)了大、中、小三個(gè)管徑不同的管路，同時(shí)配帶系列變徑接頭，滿足不同管徑的實(shí)驗(yàn)要求。試驗(yàn)時(shí)，在計(jì)算機(jī)上控制電磁閥的開啟，保證對(duì)應(yīng)的管路 保持通路。分集水器2LX分集水器1壓1|數(shù)據(jù)采集卡一酬器ES232/E9435圖1 ：實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)圖2.3測(cè)控硬件由傳感器、調(diào)理模塊、數(shù)

4、據(jù)采集卡、通訊串口等組成。主要工作原理：根 據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，電磁閥控制管路內(nèi)流體走向，傳感器獲取實(shí)驗(yàn)件的狀態(tài)信息，輸 出信號(hào)4-20mA，信號(hào)經(jīng)過放大、濾波、隔離等預(yù)處理工作后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換輸入到控制器中；通訊串口完成對(duì)變頻的控制信號(hào)輸出。2.4計(jì)算機(jī)測(cè)控軟件此實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件在美國(guó)NI的“LabVIEW”平臺(tái)上進(jìn)行開發(fā)。LabVIEW是 虛擬儀器領(lǐng)域中最具代表性的圖形化編程開發(fā)平臺(tái)，是目前國(guó)際上首推并應(yīng)用最廣的數(shù)據(jù)采集和控制開發(fā)環(huán)境之一，主要應(yīng)用于儀器控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、 數(shù)據(jù)顯示等領(lǐng)域，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化分析和儀器控制能力。以此為平臺(tái)開發(fā)的測(cè)試程序具有人機(jī)交互界面直觀友好、容易操作，顯示內(nèi)

5、容清楚直觀等特點(diǎn)?？赏ㄟ^界面控制整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，就像直接操縱儀器一樣，可在界面上看到以數(shù)據(jù) 和圖形方式顯示的控制信息和測(cè)試結(jié)果。軟件還有各種控制及監(jiān)控功能，如所有測(cè)點(diǎn)，如流量測(cè)點(diǎn)、壓差測(cè)點(diǎn)等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、變頻器運(yùn)行狀 態(tài)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和傳感器工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控； 自動(dòng)選擇測(cè)試管路和數(shù)據(jù)傳輸通 道；自動(dòng)生成測(cè)量數(shù)據(jù)表格和有關(guān)性能曲線； 可以在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布測(cè)試軟件前面板 的圖象，或在網(wǎng)絡(luò)上打開其他計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的程序前面板，安全、快捷地進(jìn)行程序的遠(yuǎn)程控制等等。3、測(cè)試界面軟件包括登陸界面、功能選擇界面、測(cè)試主界面等等。首先進(jìn)入歡迎界面，如圖2所示，界面上有“ENTER”與“EXIT”兩個(gè)按

6、鈕可選擇，按下“ENTER”， 來到登陸界面，輸入在程序后臺(tái)既定的口令，進(jìn)入圖3所示的功能選擇界面，按 下界面上“閥門流量 特性實(shí)驗(yàn)”按鈕，彈 出如圖4所示的閥門 流量特性測(cè)試輸入界 面，按開始鍵進(jìn)入測(cè) 試王界面。圖2:流體控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)歡迎界面流體測(cè)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)Experisen tai system for fluid conrrol easuresenfNATIONAL INSTRUMENTS圖3:流體控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)選擇界面圖4:閥門流量特性測(cè)試輸入界面匚鬥當(dāng)?shù)臅r(shí)間 JUIU-I-Z3 WL運(yùn)行時(shí)洶云開=111I用主豪韋|揮贏lai訂TEfefr1卜鋰&眸閔漳旬自gPidh

7、1;*卜16鈿號(hào)*1舲她価W667址曲t|圖5:閥門流量特性測(cè)試主界面ZI-1* *ki B* 口*刖1 鐘住電 &4臥"昨.土豐n冷昇(%康足事鴦廿式bF"版"瞇苦；科口耳怦性iijfiEffTWiife*號(hào)云忡麗i«AJSJ5HnmasshumasjtiilTIRas*tkFlJP_PD|d1Li-0 |0"TtoJ< wL-lQ lQaDI抽丘NZh圖6生成報(bào)表界面0保存n it印口毘子郵件電址:1 'iCK-riBdriLE tfJ Sici3Ei|Gli*ruilJitM7l|Jfiki-Qli4BFJIRtfl

8、cpDF為流量平衡閥流量特性曲線的測(cè)試 結(jié)果。3D z:lz:i*llz:iillB'szili 第囂糅親鬻翩霜ESI黑黠HM tBMMI IIB88ITfft Hill SB Illi I ffiffiZ'刪一鯉！Z:KIS:ISI牖iiiiiiz: 黯囂囂囂=0=湍！囂撫 1 一D0 204060SO1001204、各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的測(cè)試方法4.1閥門流量特性實(shí)驗(yàn)將測(cè)試閥門按其尺寸安裝在管路相應(yīng)位置上，開動(dòng)變頻器使其頻率按指定速 率上升，水泵轉(zhuǎn)速上升，閥門兩側(cè)壓差隨之變化，同時(shí)得到對(duì)應(yīng)的流量值。當(dāng)閥 門兩側(cè)壓差值到達(dá)其最大壓差值或 運(yùn)行頻率到達(dá)50HZ時(shí)，變頻器自動(dòng) 減速停機(jī)。記錄

9、流量傳感器和壓差 傳感器的數(shù)值，繪出壓差一流量特 性曲線，完成該項(xiàng)試驗(yàn)。圖7所示圖7：流量平衡閥流量一壓差曲線4.2閥門開度特性實(shí)驗(yàn)將帶有執(zhí)行器的調(diào)節(jié)閥裝在管路上，調(diào)節(jié)閥門上的開度來調(diào)節(jié)流量，同時(shí)將閥門兩端壓差控制在100kPa,得到開度一流量特性曲線。如圖 6所示。開度(%)圖8：開度一流量曲線4.3閥門流量特性界面及打印生成圖表M試tih線04 I 4v>-l*l i- 41 |1 E IK r -! aV- J ¥ 忸 4 FIF 尸 "1 ”' p >* "->4 I T * 二4flptVttif'l 9?fiwvi 山東易可潤(rùn)能源環(huán)境設(shè)備有限公司圖9:試驗(yàn)臺(tái)輸出圖表EEEGREEN是一家中英合作高科技企業(yè)，致力于能源技術(shù)、流體控制和 測(cè)試技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。公司擁有一支能源環(huán)境領(lǐng)域內(nèi)的資 深專家、教授、博士組成的科研隊(duì)伍，在英國(guó)倫敦總部，設(shè)立了研發(fā)中心，與倫敦BRUNEL大學(xué)、SOUTHBANK大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)建立了密切的科研合作關(guān)系。公司擁有多項(xiàng)專利技術(shù)和眾多科研成果，