風機性能曲線實驗報告（圖）
瀏覽：5078 發(fā)布日期：2019-03-28 05:23
隨著科學技術和國民經濟的迅猛發(fā)展，漩渦風機在生產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，是利用風機產生的氣流做介質，可實現清選、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，存在人為的讀數誤差及計算誤差且相關數據不能同時記錄，而基于DOS環(huán)境的試驗系統則界面不太友好。
為適應現代試驗技術的要求，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，該系統能實現風機性能試驗中試驗數據的自動采集與分析，風機轉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據存儲、查詢、打印等功能，同時具有直觀方便的人機界面。現場運行結果表明該系統的有效性與優(yōu)越性。
本系統參照國家標準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、變頻調速器改變風機轉速、步進電機控制錐形節(jié)流閥調節(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，是利用風機產生的氣流做介質，可實現清選、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，存在人為的讀數誤差及計算誤差且相關數據不能同時記錄，而基于DOS環(huán)境的試驗系統則界面不太友好。
為適應現代試驗技術的要求，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，該系統能實現風機性能試驗中試驗數據的自動采集與分析，風機轉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據存儲、查詢、打印等功能，同時具有直觀方便的人機界面。現場運行結果表明該系統的有效性與優(yōu)越性。
本系統參照國家標準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、變頻調速器改變風機轉速、步進電機控制錐形節(jié)流閥調節(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據采集板。數據采集板主要完成壓差變送器、靜壓傳感器、扭矩轉速傳感器中各試驗數據的采集和A/D轉換及變頻調速器的頻率調節(jié)控制、步進電機的脈沖分配控制等。考慮采樣頻率、輸入輸出精度、AD與D/A轉換速度和分辨率等各項技術指標，本系統采用美國NI (National Instruments) 公 司的PCI-6024E型數據采集卡，此板具有AD、D/A.DIO及時鐘1記數等功能，包括16路模擬輸入，2路模擬輸出,12位轉換精度，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)直接將風筒內的靜壓信號轉換為40-20mA的標準電流信號。
扭矩轉速傳感器(型號為JN338，精度為0.5加裝在風機與電機之間將扭矩轉速信號轉換為頻率信號。接口板將4-20mA的電流信號轉化為0-5V的電壓信號，并送至數據采集板，實現試驗數據的采集。同時數據采集板還承擔著控制風機轉速和流量調節(jié)的任務，它把計算機給定的轉速信號，轉化為0-5V的電壓信號，加載到變頻調速器上(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速，實現通風機轉速的調節(jié)。
風機流量的調節(jié)采用步進電機帶動滾珠絲杠制改變錐形調節(jié)器與風筒的相對位置來實現。應用數據采集板的三個數字1O口，輸出三相脈沖，來控制步進電機的旋轉角度，從而控制絲杠的移動距離來調節(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據采集板外，系統從各個環(huán)節(jié)考慮了抗干擾特性，如數據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字濾波技術等。
軟件結構和功能該試驗系統的軟件基于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語言平臺與用于數據采集、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，使人機界面的實現直觀簡便。本系統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設置、采集與控制設置、主控臺、數據處理、試驗報告、歷史查詢、試驗現場、幫助等各模塊功能簡介如下:
①風機基本參數設置: 此模塊供用戶輸入試驗 風機的型號及環(huán)境參數。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)直接將風筒內的靜壓信號轉換為40-20mA的標準電流信號。
扭矩轉速傳感器(型號為JN338，精度為0.5加裝在風機與電機之間將扭矩轉速信號轉換為頻率信號。接口板將4-20mA的電流信號轉化為0-5V的電壓信號，并送至數據采集板，實現試驗數據的采集。同時數據采集板還承擔著控制風機轉速和流量調節(jié)的任務，它把計算機給定的轉速信號，轉化為0-5V的電壓信號，加載到變頻調速器上(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速，實現通風機轉速的調節(jié)。
風機流量的調節(jié)采用步進電機帶動滾珠絲杠制改變錐形調節(jié)器與風筒的相對位置來實現。應用數據采集板的三個數字1O口，輸出三相脈沖，來控制步進電機的旋轉角度，從而控制絲杠的移動距離來調節(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據采集板外，系統從各個環(huán)節(jié)考慮了抗干擾特性，如數據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字濾波技術等。
軟件結構和功能該試驗系統的軟件基于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語言平臺與用于數據采集、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，使人機界面的實現直觀簡便。本系統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設置、采集與控制設置、主控臺、數據處理、試驗報告、歷史查詢、試驗現場、幫助等各模塊功能簡介如下:
①風機基本參數設置: 此模塊供用戶輸入試驗 風機的型號及環(huán)境參數。②采集與控制設置，此模塊主要包括采集與控制信號的通
