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通风机试验数据采集系统 西安交通大学 流体机械研究所
张义云 一、 前言 风机产品的性能测试是风机制造厂检验产品质量的重要手段，过去一直是人工采集试验数据，不仅自动化程度低，测量精度难以保证，而且工作效率低，测量结果易受人为因素影响。采用计算机数据采集系统，具有测量数据快速、准确和可靠等特点，不但是企业开发风机新产品的好帮手，而且可以提高企业形象，增强企业的市场竞争力。 用传统手工方法和测量手段测量气体压力、温度和流量等参数，不仅精度低，速度慢，可靠性差，而且耗费人力。笔者将计算机数据采集系统应用于风机产品的性能测试中，建立了以计算机为基础的《MGS试验数据采集系统》。该系统可快速、准确测量气体压力、温度及流量等参数，测量精度高，测量数据可靠，并可自动完成数据处理、存储等任务。不但可以大大节省人力，减轻劳动强度，而且可以降低成本，改善劳动环境。 经多家用户应用后表明，采用《MGS试验数据采集系统》，可使测量速度大幅度提高，减少了测量时间，提高了工作效率；同时可提高数据测量精度及可靠性。另外，该试验数据采集系统还可应用于新产品开发试验、产品常规试验及科研试验测量等多种场合，为新产品的研制、开发提供强有力的保证。该系统已执行GB/T 1236-2000新标准。 二、 MGS试验采集系统硬件组成
整个采集系统包括各种变送器、配电器及采集器，如图1所示。可测量的参数包括压差、温度、大气压力、大气湿度、转速、噪声、力、扭矩和电机功率等。除噪声和功率测量设备（力、扭矩和电机功率）外，其它传感器均可以安装在采集系统机箱内部，可提供多达16个模拟输入通道，精度达12位转换精度。 三、 测量参数与传感器的配置 (1) 大气压：采用110kPa绝压压力变送器。 (2) 温度：采用-50~100℃温度变送器。 (3) 湿度：采用0~100%湿度变送器。 (4) 压差：根据压差的大小范围，选用对应的量程差压变送器。差压变送器可测量正压、负压和压差，根据用户需求还可选其它量程的差压变送器，如200Pa、500Pa、1kPa、2kPa、5kPa、10kPa、20kPa、50kPa等量程。 (5) 转速：使用非接触式接近开关传感器或远程激光探头，将转速信号变为脉冲信号送入采集器，也可以将脉冲信号送入转速表，转速表直接显示转速。 (6) 噪声：使用带RS232接口的噪声测量仪,
通过RS232接口变成数字信号直接送入计算机。 (7) 力：根据力的大小范围，选用对应的量程力变送器。力变送器可测量压力和拉力。根据用户需求还可选其它量程的力变送器，如1kg、5kg、50kg等量程。 (8) 扭矩：使用相应的测量设备，通过RS232接口变成数字信号直接送入计算机。 (9) 电机功率：使用相应的测量设备，通过RS232接口变成数字信号直接送入计算机。 (10) 振动：使用振动变送器，输出1~5V，送入采集器。 整个采集系统组装在一个机箱内,
包括采集器、配电器、大气压力、大气温度、大气湿度、转速表、多个不同量程的差压式压力变送器。对于需要安装到现场的传感器，均采用外接接口方式连接,
如温度、力、振动等；而功率、扭矩和噪声等采用专用智能测量仪器用RS232接口直接与计算机连接。 四、采集系统软件组成及特点 采集系统中的软件采用Visual
C++开发工具开发完成，软件部分包括《 MGS试验数据采集系统》和《 MGS通风机试验数据处理系统》两个独立的软件，这样便于用户独立使用，也便于软件的升级和维护。软件全面支持Windows98,2000。采集系统软件采用图形界面，操作简单，使用方便，操作者无师自通。 1. 《MGS试验数据采集系统》软件功能及特点 采集系统软件由文件服务模块、系统设置模块、数据采集和动态显示模块、数据存储及转换模块等几大模块组成。软件的主要特点： (1) 用户可以根据测量需要,
可快速、灵活配置采集通道传感器及测量参数名称； (2) 支持采集参数自动采集功能,
实现采集参数自动采集； (3) 采集系统的实时显示功能,
可实时地显示被测参数； (4) 支持非自动采集(人工测量)参数键盘输入功能,
实现非自动采集参数输入,
做到测量参数方法的多样性； (5) 具有传感器零漂补偿功能,
提高测量精度； (6) 采集参数可以自动保存功能,
确保采集数据不丢失； (7) 单个工况多次采集参数功能，适合于用毕托管测量流量的场合使用； (8) 直接生成《 MGS通风机试验数据处理系统》所需的处理数据文件，实现数据自动传送。 2. 《 MGS通风机试验数据处理系统》软件功能及特点 数据处理软件由文件服务模块、装置参数输入模块、测量数据输入模块、数据处理、性能曲线绘制、试验报告自动生成、试验报告编辑、显示和打印模块等几大模块组成。软件的主要特点： (1) 支持多种试验类型(A、B、C、D型试验)、多种流量测量方法(锥型集流器、弧型集流器、孔板、毕托管、多喷嘴流量计)、三种功率测量方法(平衡电机法、扭矩仪法、电测法)； (2) 自动处理试验数据，计算结果自动生成表格； (3) 自动绘制试验风机的有因次性能曲线和无因次性能曲线； (4) 自动生成试验报告并可对试验报告进行编辑、修改和打印输出； (5) 采用图文排版技术，使文字、曲线与图形在本系统内一次完成及输出； (6) 采用模拟显示技术，可直接在屏幕上显示所制作的报告。 (7) 支持GB/T 1236-2000新标准。 对于GB/T 1236-2000标准中B型、C型、D型风管试验，使用4.0版本数据处理软件；对于GB/T
1236-2000标准中A型进气、A型出气、B型、C型风室试验，使用4.0A版本数据处理软件。对于GB1236-85中风管试验，使用3.10版数据处理软件。 五、 应用实例 本系统已在西安交通大学流体机械国家专业实验室、国家消防检测中心和多个风机厂家应用，经使用证明，系统运行稳定，测量准确可靠，采集与处理软件自动化程度高，适合广大风机厂使用。风机厂的实际使用表明，一个风机性能试验只需一个操作人员用半小时就可以完成，并由计算机自动生成完整规范的、图文并茂的试验报告。 该系统还可以做成便携式的采集系统，适合于风机检测站等经常需要外出检测风机性能的单位使用。 (联系地址：029-82667607,88501505
Email: fansoft@fansoft.net 网址: www.fansoft.net)
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