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测试装置原理 熊子健 2004.4 测试装置基本原理 测试装置基本原理 测试装置基本原理 测试装置基本原理 测试装置基本原理 测试装置基本原理 测试装置基本原理 2-15kW 试验室A 2-15kW 试验室A 12-120W 试验室 装置自控及数据采集 风量测量 * * 测量装置 1)弱电数据采集部分 2)强电控制部分(PLC控制+触摸屏控制) 3)系统硬件 4)数据处理 加热设备 加湿设备 换热(高温,低温)装置 风机电机 数据采集器+调节仪表+测试元件+数据转换 数据采集框架 控制图 数据采集 HP 数据采集 硬件部分,维护结构 空气处理 空气处理 风量测量 空气处理 1)考虑加热最小单位 2)房间换气率 3)低温处理机组运行 数据处理 1)PID仪表参数的设置通过com进行设置 2)测试数据通过GPIB接口采集 3)数据的处理(VC/VB) 调节器(日本横河为例): PID仪表的输入类型:1-5V,PT100,热电偶等, 在仪表设置对应的物理单位 PID仪表的输出类型:4-20mA,脉冲控制等 具备报警功能, 调节器 信号转换:1)Pt100 不同类型转换4-20mA 2)热电偶输入转4-20mA 提高数据采集的精度. PID表设置输入类型,量程与数转要保持一致 数据转换 执行机构 执行器在系统中的作用是根据调节器仪表的信号直接控制被调节物质的输送量.按照结构:气动,电动,液动,供应电源大部分是AC24V. 1)电动调节阀:一般是4-20mA或1-5V控制 2)调功器:通过输入4-20mA控制其输出功率. 3)通过可控硅将10V控制信号转换为220V输出,对电网的冲击较大!但是控制简单 检测仪表,终端 1)温度测量 A)膨胀式; B)双金属温度计; C)压力式温度计 D)热电偶; E)铂点阻 Rt=R0+α0*T1+ α1*T1*T1 (α0=0.385) Pt100:0度时阻值为100Ω 铂电阻的接线,试验室间不允许直接互换,整个线路(含接线,铂电阻本身)对于他的精度都有影响! 铂电阻的接线 有两电之间电阻=0,作为补偿用! 可以直接接到数据采集器和PID表 F)热敏电阻(NTC负温度系数,PTC正温度系数) G)红外测温仪 2)压力测量 A)弹簧管,波纹管,膜片; B)力平衡式差压变送器 C)浮力式 D)电极式; E)电容式 3)流量测量 A)节流式:在管道中放入一定节流原件,流体阻力发生变化,根据流体对节流元件的推力或者前后压差,可以测量流体流量.(靶式流量计,测量风量装置) B)容积式: C)涡轮式 D)电磁式:管道两侧安装磁铁,流体通过作切割磁力线运动,产生的感应电动势可测量流体流速及流量,安装要原理磁场,并且保持内壁的干静.测量必须是稳定流体,不能含有气泡 E)旋涡式(涡街流量计) 输出不会受到供应电压的影响! 容积式流量计 电磁流量计:e=B*D*v 涡街流量计:f=St*v/d 在流量计前增加一旁通管路,可以减少水箱温度与进水温度的温差!保证主体管路的水流速可以降低滞后! 1)配置表:大部分的测试数据异常来源于仪表的量程与数据 采集器的配置不一样. 2)调节异常:异常的原因可能本身是无法调节稳定的,一个发散的系统是无法调节稳定的.另外调节仪表执行器与其反馈不能太远,太长的滞后会导致调节振荡. 对于曾经调节稳定的系统,产生波动的原因有可能来自于输入量太大,也有可能由于PID参数的变化.另外调节仪表的线性不佳时也会导致调节的不稳定. 功率调整器SSR控制蒸气调节 蒸气调节受到几个原因影响:1)蒸气压力的波动;2)水泵能力;3)板换结垢对换热的影响. PID控制: 1)引风机风量不够: a)喷嘴实际输入与输入数量不一致! b)测试静压后管道阻力不会影响风量的测试! c)引风机反转也会有风量 2)风量数据偏差 a)喷嘴前后静压差小于90Pa b)喷嘴未盖严,取样管内存在凝结水 P全=P动+P静 P动=1/2*rou*V*V 1)毕托管测风量 关于PID表和采集器修正 PID仪表作为测试量的显示,可以在PID表修正,但电脑中一旦送配置会将修正复位所以PID表的修正必须在程序中进入管理员模式,在工况设置中进行修正! 有两种情况:如果数据直接到采集器如出风干湿球温度直接在电脑中修