風(fēng)機(jī)性能曲線實(shí)驗(yàn)報(bào)告（圖）
瀏覽：4237 發(fā)布日期：2019-03-28 05:23
隨著科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，漩渦風(fēng)機(jī)在生產(chǎn)和人民生活中將有著越來(lái)越廣闊的發(fā)展前景，而關(guān)于漩渦風(fēng)機(jī)的機(jī)理、性能、結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法的研究也將會(huì)進(jìn)一步深入發(fā)展和完善。
這篇風(fēng)機(jī)性能曲線實(shí)驗(yàn)報(bào)告，是利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流做介質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)清選、分離、加熱烘干、物料輸送、通風(fēng)換氣、除塵降溫等多種工作，所以在我國(guó)的冶金、有色金屬、化工、建材和煤炭等部門，風(fēng)機(jī)得到了廣泛地應(yīng)用。
為使風(fēng)機(jī)經(jīng)常保持在高效區(qū)運(yùn)行，須參照風(fēng)機(jī)性能曲線來(lái)選擇風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)，因此在風(fēng)機(jī)出廠之前須進(jìn)行風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)以準(zhǔn)確繪制性能曲線。
目前工業(yè)通風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn)多采用手工測(cè)量和基于DOS環(huán)境的自動(dòng)測(cè)量。采用手工測(cè)量，存在人為的讀數(shù)誤差及計(jì)算誤差且相關(guān)數(shù)據(jù)不能同時(shí)記錄，而基于DOS環(huán)境的試驗(yàn)系統(tǒng)則界面不太友好。
為適應(yīng)現(xiàn)代試驗(yàn)技術(shù)的要求，增加實(shí)驗(yàn)過程的穩(wěn)定性，提高試驗(yàn)精度和試驗(yàn)效率，本系統(tǒng)采用LabWindows/CVI開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)了一套基于Windows環(huán)境的風(fēng)機(jī)性能自動(dòng)檢測(cè)與分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)中試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與分析，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及運(yùn)行工況的自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)性能曲線的自動(dòng)繪制及試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、打印等功能，同時(shí)具有直觀方便的人機(jī)界面?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果表明該系統(tǒng)的有效性與優(yōu)越性。
本系統(tǒng)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 1236- 85《通風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)方法叫采用孔板壓差法測(cè)量流量、扭矩法測(cè)量功率、變頻調(diào)速器改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、步進(jìn)電機(jī)控制錐形節(jié)流閥調(diào)節(jié)工鞏等方法進(jìn)行通風(fēng)機(jī)出氣風(fēng)管性能試驗(yàn)
這篇風(fēng)機(jī)性能曲線實(shí)驗(yàn)報(bào)告，是利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流做介質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)清選、分離、加熱烘干、物料輸送、通風(fēng)換氣、除塵降溫等多種工作，所以在我國(guó)的冶金、有色金屬、化工、建材和煤炭等部門，風(fēng)機(jī)得到了廣泛地應(yīng)用。
為使風(fēng)機(jī)經(jīng)常保持在高效區(qū)運(yùn)行，須參照風(fēng)機(jī)性能曲線來(lái)選擇風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)，因此在風(fēng)機(jī)出廠之前須進(jìn)行風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)以準(zhǔn)確繪制性能曲線。
目前工業(yè)通風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn)多采用手工測(cè)量和基于DOS環(huán)境的自動(dòng)測(cè)量。采用手工測(cè)量，存在人為的讀數(shù)誤差及計(jì)算誤差且相關(guān)數(shù)據(jù)不能同時(shí)記錄，而基于DOS環(huán)境的試驗(yàn)系統(tǒng)則界面不太友好。
為適應(yīng)現(xiàn)代試驗(yàn)技術(shù)的要求，增加實(shí)驗(yàn)過程的穩(wěn)定性，提高試驗(yàn)精度和試驗(yàn)效率，本系統(tǒng)采用LabWindows/CVI開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)了一套基于Windows環(huán)境的風(fēng)機(jī)性能自動(dòng)檢測(cè)與分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)中試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與分析，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及運(yùn)行工況的自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)性能曲線的自動(dòng)繪制及試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、打印等功能，同時(shí)具有直觀方便的人機(jī)界面?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果表明該系統(tǒng)的有效性與優(yōu)越性。
本系統(tǒng)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 1236- 85《通風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)方法叫采用孔板壓差法測(cè)量流量、扭矩法測(cè)量功率、變頻調(diào)速器改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、步進(jìn)電機(jī)控制錐形節(jié)流閥調(diào)節(jié)工鞏等方法進(jìn)行通風(fēng)機(jī)出氣風(fēng)管性能試驗(yàn)
信號(hào)采集系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)是486以上的微機(jī)和插入主機(jī)擴(kuò)展槽的高性能數(shù)據(jù)采集板。數(shù)據(jù)采集板主要完成壓差變送器、靜壓傳感器、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器中各試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和A/D轉(zhuǎn)換及變頻調(diào)速器的頻率調(diào)節(jié)控制、步進(jìn)電機(jī)的脈沖分配控制等?？紤]采樣頻率、輸入輸出精度、AD與D/A轉(zhuǎn)換速度和分辨率等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，本系統(tǒng)采用美國(guó)NI (National Instruments) 公 司的PCI-6024E型數(shù)據(jù)采集卡，此板具有AD、D/A.DIO及時(shí)鐘1記數(shù)等功能，包括16路模擬輸入，2路模擬輸出,12位轉(zhuǎn)換精度，模擬采樣頻率可達(dá)200k，并具有輸入信號(hào)可選放大的功能。
通風(fēng)機(jī)流量的測(cè)量采用壓差變送器(型號(hào)為BC69,精度為0.5級(jí))將壓差信號(hào)轉(zhuǎn)化為4 20mA 的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，送至采集板，靜壓測(cè)量采用壓力變送器(型號(hào)為JYB,精度為0.5級(jí))直接將風(fēng)筒內(nèi)的靜壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為40-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。
扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(型號(hào)為JN338，精度為0.5加裝在風(fēng)機(jī)與電機(jī)之間將扭矩轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)。接口板將4-20mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為0-5V的電壓信號(hào)，并送至數(shù)據(jù)采集板，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。同時(shí)數(shù)據(jù)采集板還承擔(dān)著控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和流量調(diào)節(jié)的任務(wù)，它把計(jì)算機(jī)給定的轉(zhuǎn)速信號(hào)，轉(zhuǎn)化為0-5V的電壓信號(hào)，加載到變頻調(diào)速器上(型號(hào)為FR-A540-1.5K-CH，通過電壓的變化，使變頻器輸出的電壓頻率發(fā)生變化，從而控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
風(fēng)機(jī)流量的調(diào)節(jié)采用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠制改變錐形調(diào)節(jié)器與風(fēng)筒的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用數(shù)據(jù)采集板的三個(gè)數(shù)字1O口，輸出三相脈沖，來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制絲杠的移動(dòng)距離來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量的大小。為保證測(cè)量精度，除選用高精度的傳感器及數(shù)據(jù)采集板外，系統(tǒng)從各個(gè)環(huán)節(jié)考慮了抗干擾特性，如數(shù)據(jù)采集板采用雙端差分輸入方式，消除共模干擾:處理好信號(hào)、儀表的接地且在軟件中采用數(shù)字濾波技術(shù)等。
軟件結(jié)構(gòu)和功能該試驗(yàn)系統(tǒng)的軟件基于Windows環(huán)境.采用LabWindows/CV虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)。LabWindows/CVI是美國(guó)國(guó)家儀器公司所提供的一套卓越的開發(fā)平臺(tái)，它以ANSIC為核心，將功能強(qiáng)大、使用靈活的C語(yǔ)言平臺(tái)與用于數(shù)據(jù)采集、分析和表達(dá)的測(cè)控專業(yè)工具有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，它的集成化開發(fā)平臺(tái)、交互式編程方法、豐富的功能面板和庫(kù)函數(shù)大大增強(qiáng)了C語(yǔ)言的功能，并且其獨(dú)有的人機(jī)交互界面編程器，運(yùn)用“所見即所得”的可視化交互技術(shù)，使人機(jī)界面的實(shí)現(xiàn)直觀簡(jiǎn)便。本系統(tǒng)軟件采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，其主要功能模塊包括風(fēng)機(jī)基本參數(shù)設(shè)置、采集與控制設(shè)置、主控臺(tái)、數(shù)據(jù)處理、試驗(yàn)報(bào)告、歷史查詢、試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)、幫助等各模塊功能簡(jiǎn)介如下:
①風(fēng)機(jī)基本參數(shù)設(shè)置: 此模塊供用戶輸入試驗(yàn) 風(fēng)機(jī)的型號(hào)及環(huán)境參數(shù)。②采集與控制設(shè)置，此模塊主要包括采集與控制信號(hào)的通
通風(fēng)機(jī)流量的測(cè)量采用壓差變送器(型號(hào)為BC69,精度為0.5級(jí))將壓差信號(hào)轉(zhuǎn)化為4 20mA 的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，送至采集板，靜壓測(cè)量采用壓力變送器(型號(hào)為JYB,精度為0.5級(jí))直接將風(fēng)筒內(nèi)的靜壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為40-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。
扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(型號(hào)為JN338，精度為0.5加裝在風(fēng)機(jī)與電機(jī)之間將扭矩轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)。接口板將4-20mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為0-5V的電壓信號(hào)，并送至數(shù)據(jù)采集板，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。同時(shí)數(shù)據(jù)采集板還承擔(dān)著控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和流量調(diào)節(jié)的任務(wù)，它把計(jì)算機(jī)給定的轉(zhuǎn)速信號(hào)，轉(zhuǎn)化為0-5V的電壓信號(hào)，加載到變頻調(diào)速器上(型號(hào)為FR-A540-1.5K-CH，通過電壓的變化，使變頻器輸出的電壓頻率發(fā)生變化，從而控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
風(fēng)機(jī)流量的調(diào)節(jié)采用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠制改變錐形調(diào)節(jié)器與風(fēng)筒的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用數(shù)據(jù)采集板的三個(gè)數(shù)字1O口，輸出三相脈沖，來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制絲杠的移動(dòng)距離來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量的大小。為保證測(cè)量精度，除選用高精度的傳感器及數(shù)據(jù)采集板外，系統(tǒng)從各個(gè)環(huán)節(jié)考慮了抗干擾特性，如數(shù)據(jù)采集板采用雙端差分輸入方式，消除共模干擾:處理好信號(hào)、儀表的接地且在軟件中采用數(shù)字濾波技術(shù)等。
軟件結(jié)構(gòu)和功能該試驗(yàn)系統(tǒng)的軟件基于Windows環(huán)境.采用LabWindows/CV虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)。LabWindows/CVI是美國(guó)國(guó)家儀器公司所提供的一套卓越的開發(fā)平臺(tái)，它以ANSIC為核心，將功能強(qiáng)大、使用靈活的C語(yǔ)言平臺(tái)與用于數(shù)據(jù)采集、分析和表達(dá)的測(cè)控專業(yè)工具有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，它的集成化開發(fā)平臺(tái)、交互式編程方法、豐富的功能面板和庫(kù)函數(shù)大大增強(qiáng)了C語(yǔ)言的功能，并且其獨(dú)有的人機(jī)交互界面編程器，運(yùn)用“所見即所得”的可視化交互技術(shù)，使人機(jī)界面的實(shí)現(xiàn)直觀簡(jiǎn)便。本系統(tǒng)軟件采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，其主要功能模塊包括風(fēng)機(jī)基本參數(shù)設(shè)置、采集與控制設(shè)置、主控臺(tái)、數(shù)據(jù)處理、試驗(yàn)報(bào)告、歷史查詢、試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)、幫助等各模塊功能簡(jiǎn)介如下:
①風(fēng)機(jī)基本參數(shù)設(shè)置: 此模塊供用戶輸入試驗(yàn) 風(fēng)機(jī)的型號(hào)及環(huán)境參數(shù)。②采集與控制設(shè)置，此模塊主要包括采集與控制信號(hào)的通
