风机性能曲线实验报告(图)
随着科学技术和国民经济的迅猛发展,漩涡风机在生产和人民生活中将有着越来越广阔的发展前景,而关于漩涡风机的机理、性能、结构和设计方法的研究也将会进一步深入发展和完善。
这篇风机性能曲线实验报告,是利用风机产生的气流做介质,可实现清选、分离、加热烘干、物料输送、通风换气、除尘降温等多种工作,所以在我国的冶金、有色金属、化工、建材和煤炭等部门,风机得到了广泛地应用。
为使风机经常保持在高效区运行,须参照风机性能曲线来选择风机的运行工况点,因此在风机出厂之前须进行风机性能试验以准确绘制性能曲线。
目前工业通风机的性能试验多采用手工测量和基于DOS环境的自动测量。采用手工测量,存在人为的读数误差及计算误差且相关数据不能同时记录,而基于DOS环境的试验系统则界面不太友好。
为适应现代试验技术的要求,增加实验过程的稳定性,提高试验精度和试验效率,本系统采用LabWindows/CVI开发平台设计了一套基于Windows环境的风机性能自动检测与分析系统,该系统能实现风机性能试验中试验数据的自动采集与分析,风机转速及运行工况的自动控制风机性能曲线的自动绘制及试验数据存储、查询、打印等功能,同时具有直观方便的人机界面。现场运行结果表明该系统的有效性与优越性。
本系统参照国家标准GB 1236- 85《通风机空气动力性能试验方法叫采用孔板压差法测量流量、扭矩法测量功率、变频调速器改变风机转速、步进电机控制锥形节流阀调节工巩等方法进行通风机出气风管性能试验
这篇风机性能曲线实验报告,是利用风机产生的气流做介质,可实现清选、分离、加热烘干、物料输送、通风换气、除尘降温等多种工作,所以在我国的冶金、有色金属、化工、建材和煤炭等部门,风机得到了广泛地应用。
为使风机经常保持在高效区运行,须参照风机性能曲线来选择风机的运行工况点,因此在风机出厂之前须进行风机性能试验以准确绘制性能曲线。
目前工业通风机的性能试验多采用手工测量和基于DOS环境的自动测量。采用手工测量,存在人为的读数误差及计算误差且相关数据不能同时记录,而基于DOS环境的试验系统则界面不太友好。
为适应现代试验技术的要求,增加实验过程的稳定性,提高试验精度和试验效率,本系统采用LabWindows/CVI开发平台设计了一套基于Windows环境的风机性能自动检测与分析系统,该系统能实现风机性能试验中试验数据的自动采集与分析,风机转速及运行工况的自动控制风机性能曲线的自动绘制及试验数据存储、查询、打印等功能,同时具有直观方便的人机界面。现场运行结果表明该系统的有效性与优越性。
本系统参照国家标准GB 1236- 85《通风机空气动力性能试验方法叫采用孔板压差法测量流量、扭矩法测量功率、变频调速器改变风机转速、步进电机控制锥形节流阀调节工巩等方法进行通风机出气风管性能试验
信号采集系统的硬件基础是486以上的微机和插入主机扩展槽的高性能数据采集板。数据采集板主要完成压差变送器、静压传感器、扭矩转速传感器中各试验数据的采集和A/D转换及变频调速器的频率调节控制、步进电机的脉冲分配控制等。考虑采样频率、输入输出精度、AD与D/A转换速度和分辨率等各项技术指标,本系统采用美国NI (National Instruments) 公 司的PCI-6024E型数据采集卡,此板具有AD、D/A.DIO及时钟1记数等功能,包括16路模拟输入,2路模拟输出,12位转换精度,模拟采样频率可达200k,并具有输入信号可选放大的功能。
通风机流量的测量采用压差变送器(型号为BC69,精度为0.5级)将压差信号转化为4 20mA 的标准电流信号,送至采集板,静压测量采用压力变送器(型号为JYB,精度为0.5级)直接将风筒内的静压信号转换为40-20mA的标准电流信号。
扭矩转速传感器(型号为JN338,精度为0.5加装在风机与电机之间将扭矩转速信号转换为频率信号。接口板将4-20mA的电流信号转化为0-5V的电压信号,并送至数据采集板,实现试验数据的采集。同时数据采集板还承担着控制风机转速和流量调节的任务,它把计算机给定的转速信号,转化为0-5V的电压信号,加载到变频调速器上(型号为FR-A540-1.5K-CH,通过电压的变化,使变频器输出的电压频率发生变化,从而控制交流电机的转速,实现通风机转速的调节。
风机流量的调节采用步进电机带动滚珠丝杠制改变锥形调节器与风筒的相对位置来实现。应用数据采集板的三个数字1O口,输出三相脉冲,来控制步进电机的旋转角度,从而控制丝杠的移动距离来调节风机流量的大小。为保证测量精度,除选用高精度的传感器及数据采集板外,系统从各个环节考虑了抗干扰特性,如数据采集板采用双端差分输入方式,消除共模干扰:处理好信号、仪表的接地且在软件中采用数字滤波技术等。
软件结构和功能该试验系统的软件基于Windows环境.采用LabWindows/CV虚拟仪器开发平台。LabWindows/CVI是美国国家仪器公司所提供的一套卓越的开发平台,它以ANSIC为核心,将功能强大、使用灵活的C语言平台与用于数据采集、分析和表达的测控专业工具有机地结合起来,它的集成化开发平台、交互式编程方法、丰富的功能面板和库函数大大增强了C语言的功能,并且其独有的人机交互界面编程器,运用“所见即所得”的可视化交互技术,使人机界面的实现直观简便。本系统软件采用结构化程序设计方法,其主要功能模块包括风机基本参数设置、采集与控制设置、主控台、数据处理、试验报告、历史查询、试验现场、帮助等各模块功能简介如下:
①风机基本参数设置: 此模块供用户输入试验 风机的型号及环境参数。②采集与控制设置,此模块主要包括采集与控制信号的通
通风机流量的测量采用压差变送器(型号为BC69,精度为0.5级)将压差信号转化为4 20mA 的标准电流信号,送至采集板,静压测量采用压力变送器(型号为JYB,精度为0.5级)直接将风筒内的静压信号转换为40-20mA的标准电流信号。
扭矩转速传感器(型号为JN338,精度为0.5加装在风机与电机之间将扭矩转速信号转换为频率信号。接口板将4-20mA的电流信号转化为0-5V的电压信号,并送至数据采集板,实现试验数据的采集。同时数据采集板还承担着控制风机转速和流量调节的任务,它把计算机给定的转速信号,转化为0-5V的电压信号,加载到变频调速器上(型号为FR-A540-1.5K-CH,通过电压的变化,使变频器输出的电压频率发生变化,从而控制交流电机的转速,实现通风机转速的调节。
风机流量的调节采用步进电机带动滚珠丝杠制改变锥形调节器与风筒的相对位置来实现。应用数据采集板的三个数字1O口,输出三相脉冲,来控制步进电机的旋转角度,从而控制丝杠的移动距离来调节风机流量的大小。为保证测量精度,除选用高精度的传感器及数据采集板外,系统从各个环节考虑了抗干扰特性,如数据采集板采用双端差分输入方式,消除共模干扰:处理好信号、仪表的接地且在软件中采用数字滤波技术等。
软件结构和功能该试验系统的软件基于Windows环境.采用LabWindows/CV虚拟仪器开发平台。LabWindows/CVI是美国国家仪器公司所提供的一套卓越的开发平台,它以ANSIC为核心,将功能强大、使用灵活的C语言平台与用于数据采集、分析和表达的测控专业工具有机地结合起来,它的集成化开发平台、交互式编程方法、丰富的功能面板和库函数大大增强了C语言的功能,并且其独有的人机交互界面编程器,运用“所见即所得”的可视化交互技术,使人机界面的实现直观简便。本系统软件采用结构化程序设计方法,其主要功能模块包括风机基本参数设置、采集与控制设置、主控台、数据处理、试验报告、历史查询、试验现场、帮助等各模块功能简介如下:
①风机基本参数设置: 此模块供用户输入试验 风机的型号及环境参数。②采集与控制设置,此模块主要包括采集与控制信号的通