風機性能曲線實驗報告（圖）
瀏覽：3780 發(fā)布日期：2019-03-28 05:23
隨著科學技術和國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，漩渦風機在生產(chǎn)和人民生活中將有著越來越廣闊的發(fā)展前景，而關于漩渦風機的機理、性能、結構和設計方法的研究也將會進一步深入發(fā)展和完善。
這篇風機性能曲線實驗報告，是利用風機產(chǎn)生的氣流做介質(zhì)，可實現(xiàn)清選、分離、加熱烘干、物料輸送、通風換氣、除塵降溫等多種工作，所以在我國的冶金、有色金屬、化工、建材和煤炭等部門，風機得到了廣泛地應用。
為使風機經(jīng)常保持在高效區(qū)運行，須參照風機性能曲線來選擇風機的運行工況點，因此在風機出廠之前須進行風機性能試驗以準確繪制性能曲線。
目前工業(yè)通風機的性能試驗多采用手工測量和基于DOS環(huán)境的自動測量。采用手工測量，存在人為的讀數(shù)誤差及計算誤差且相關數(shù)據(jù)不能同時記錄，而基于DOS環(huán)境的試驗系統(tǒng)則界面不太友好。
為適應現(xiàn)代試驗技術的要求，增加實驗過程的穩(wěn)定性，提高試驗精度和試驗效率，本系統(tǒng)采用LabWindows/CVI開發(fā)平臺設計了一套基于Windows環(huán)境的風機性能自動檢測與分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實現(xiàn)風機性能試驗中試驗數(shù)據(jù)的自動采集與分析，風機轉(zhuǎn)速及運行工況的自動控制風機性能曲線的自動繪制及試驗數(shù)據(jù)存儲、查詢、打印等功能，同時具有直觀方便的人機界面?，F(xiàn)場運行結果表明該系統(tǒng)的有效性與優(yōu)越性。
本系統(tǒng)參照國家標準GB 1236- 85《通風機空氣動力性能試驗方法叫采用孔板壓差法測量流量、扭矩法測量功率、變頻調(diào)速器改變風機轉(zhuǎn)速、步進電機控制錐形節(jié)流閥調(diào)節(jié)工鞏等方法進行通風機出氣風管性能試驗
這篇風機性能曲線實驗報告，是利用風機產(chǎn)生的氣流做介質(zhì)，可實現(xiàn)清選、分離、加熱烘干、物料輸送、通風換氣、除塵降溫等多種工作，所以在我國的冶金、有色金屬、化工、建材和煤炭等部門，風機得到了廣泛地應用。
為使風機經(jīng)常保持在高效區(qū)運行，須參照風機性能曲線來選擇風機的運行工況點，因此在風機出廠之前須進行風機性能試驗以準確繪制性能曲線。
目前工業(yè)通風機的性能試驗多采用手工測量和基于DOS環(huán)境的自動測量。采用手工測量，存在人為的讀數(shù)誤差及計算誤差且相關數(shù)據(jù)不能同時記錄，而基于DOS環(huán)境的試驗系統(tǒng)則界面不太友好。
為適應現(xiàn)代試驗技術的要求，增加實驗過程的穩(wěn)定性，提高試驗精度和試驗效率，本系統(tǒng)采用LabWindows/CVI開發(fā)平臺設計了一套基于Windows環(huán)境的風機性能自動檢測與分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實現(xiàn)風機性能試驗中試驗數(shù)據(jù)的自動采集與分析，風機轉(zhuǎn)速及運行工況的自動控制風機性能曲線的自動繪制及試驗數(shù)據(jù)存儲、查詢、打印等功能，同時具有直觀方便的人機界面?，F(xiàn)場運行結果表明該系統(tǒng)的有效性與優(yōu)越性。
本系統(tǒng)參照國家標準GB 1236- 85《通風機空氣動力性能試驗方法叫采用孔板壓差法測量流量、扭矩法測量功率、變頻調(diào)速器改變風機轉(zhuǎn)速、步進電機控制錐形節(jié)流閥調(diào)節(jié)工鞏等方法進行通風機出氣風管性能試驗
信號采集系統(tǒng)的硬件基礎是486以上的微機和插入主機擴展槽的高性能數(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、步進電機的脈沖分配控制等?？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技術指標，本系統(tǒng)采用美國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200k，并具有輸入信號可選放大的功能。
通風機流量的測量采用壓差變送器(型號為BC69,精度為0.5級)將壓差信號轉(zhuǎn)化為4 20mA 的標準電流信號，送至采集板，靜壓測量采用壓力變送器(型號為JYB,精度為0.5級)直接將風筒內(nèi)的靜壓信號轉(zhuǎn)換為40-20mA的標準電流信號。
扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(型號為JN338，精度為0.5加裝在風機與電機之間將扭矩轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換為頻率信號。接口板將4-20mA的電流信號轉(zhuǎn)化為0-5V的電壓信號，并送至數(shù)據(jù)采集板，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的采集。同時數(shù)據(jù)采集板還承擔著控制風機轉(zhuǎn)速和流量調(diào)節(jié)的任務，它把計算機給定的轉(zhuǎn)速信號，轉(zhuǎn)化為0-5V的電壓信號，加載到變頻調(diào)速器上(型號為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，從而控制交流電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)通風機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
風機流量的調(diào)節(jié)采用步進電機帶動滾珠絲杠制改變錐形調(diào)節(jié)器與風筒的相對位置來實現(xiàn)。應用數(shù)據(jù)采集板的三個數(shù)字1O口，輸出三相脈沖，來控制步進電機的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制絲杠的移動距離來調(diào)節(jié)風機流量的大小。為保證測量精度，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、儀表的接地且在軟件中采用數(shù)字濾波技術等。
軟件結構和功能該試驗系統(tǒng)的軟件基于Windows環(huán)境.采用LabWindows/CV虛擬儀器開發(fā)平臺。LabWindows/CVI是美國國家儀器公司所提供的一套卓越的開發(fā)平臺，它以ANSIC為核心，將功能強大、使用靈活的C語言平臺與用于數(shù)據(jù)采集、分析和表達的測控專業(yè)工具有機地結合起來，它的集成化開發(fā)平臺、交互式編程方法、豐富的功能面板和庫函數(shù)大大增強了C語言的功能，并且其獨有的人機交互界面編程器，運用“所見即所得”的可視化交互技術，使人機界面的實現(xiàn)直觀簡便。本系統(tǒng)軟件采用結構化程序設計方法，其主要功能模塊包括風機基本參數(shù)設置、采集與控制設置、主控臺、數(shù)據(jù)處理、試驗報告、歷史查詢、試驗現(xiàn)場、幫助等各模塊功能簡介如下:
?、亠L機基本參數(shù)設置: 此模塊供用戶輸入試驗 風機的型號及環(huán)境參數(shù)。②采集與控制設置，此模塊主要包括采集與控制信號的通
通風機流量的測量采用壓差變送器(型號為BC69,精度為0.5級)將壓差信號轉(zhuǎn)化為4 20mA 的標準電流信號，送至采集板，靜壓測量采用壓力變送器(型號為JYB,精度為0.5級)直接將風筒內(nèi)的靜壓信號轉(zhuǎn)換為40-20mA的標準電流信號。
扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(型號為JN338，精度為0.5加裝在風機與電機之間將扭矩轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換為頻率信號。接口板將4-20mA的電流信號轉(zhuǎn)化為0-5V的電壓信號，并送至數(shù)據(jù)采集板，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的采集。同時數(shù)據(jù)采集板還承擔著控制風機轉(zhuǎn)速和流量調(diào)節(jié)的任務，它把計算機給定的轉(zhuǎn)速信號，轉(zhuǎn)化為0-5V的電壓信號，加載到變頻調(diào)速器上(型號為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，從而控制交流電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)通風機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
風機流量的調(diào)節(jié)采用步進電機帶動滾珠絲杠制改變錐形調(diào)節(jié)器與風筒的相對位置來實現(xiàn)。應用數(shù)據(jù)采集板的三個數(shù)字1O口，輸出三相脈沖，來控制步進電機的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制絲杠的移動距離來調(diào)節(jié)風機流量的大小。為保證測量精度，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、儀表的接地且在軟件中采用數(shù)字濾波技術等。
軟件結構和功能該試驗系統(tǒng)的軟件基于Windows環(huán)境.采用LabWindows/CV虛擬儀器開發(fā)平臺。LabWindows/CVI是美國國家儀器公司所提供的一套卓越的開發(fā)平臺，它以ANSIC為核心，將功能強大、使用靈活的C語言平臺與用于數(shù)據(jù)采集、分析和表達的測控專業(yè)工具有機地結合起來，它的集成化開發(fā)平臺、交互式編程方法、豐富的功能面板和庫函數(shù)大大增強了C語言的功能，并且其獨有的人機交互界面編程器，運用“所見即所得”的可視化交互技術，使人機界面的實現(xiàn)直觀簡便。本系統(tǒng)軟件采用結構化程序設計方法，其主要功能模塊包括風機基本參數(shù)設置、采集與控制設置、主控臺、數(shù)據(jù)處理、試驗報告、歷史查詢、試驗現(xiàn)場、幫助等各模塊功能簡介如下:
?、亠L機基本參數(shù)設置: 此模塊供用戶輸入試驗 風機的型號及環(huán)境參數(shù)。②采集與控制設置，此模塊主要包括采集與控制信號的通
