泵阀试验台测控系统的研究new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第27卷第1期西华大学学报·自然科学版2008年1月Vo1．27．NO．1JournalofXihuaUniversity·NaturalScienceJan．2008文章编号：1673—159X(2008)01—0047—03泵阀试验台测控系统的研究李庆刚，吉雷(西华大学能源与环境学院，四川成都610039)摘要：泵阀试验台测控系统主要由试验台的数据采集处理系统和自动控制系统两部分组成。数据采集处理系统采用了抗干扰措施，以工控机为核心，结合高精度数据采集卡、传感器及通用数据输

2、出设备，与自行研制的面向对象的模块化软件共同构成，模块之间相互联系又可独立完成相应工作，具有较好的稳定性、可靠性、可移植性等；自动控制系统通过对流量和真空度进行调节和自动控制，流量调节应用了“高精度流量调节系统”的研究成果，真空度调节采用PID控制器，较好地实现了真空度调节的稳定性。实验台误差分析表明：该试验台的波动性、重复性及各项误差均达到了国家B级精度的测试要求。关键词：泵阀试验台；测控系统；数据采集处理；自动控制中图分类号：TV136；TV131文献标识码：A国内外设计建设泵试验台的一个共同特点是，1数据采集和处理系统

3、注重贯彻国际标准化组织ISC)／DIS5198和国内现1．1系统硬件结构行的有关标准，同时进行实验台的主体结构系统、自该系统以计算机为核心，结合高精度数据采集动控制系统、数据采集处理系统三部分的研究。要卡、传感器及通用数据输出设备构成综合数据采集求实验台的主体结构系统在贯彻相关标准的同时，和处理系统，数据采集系统硬件如图1所示。注重实验台实现多功能测试；要求自动控制系统能实时快速对整个试验台系统进行控制和监测；数据采集系统则能快速准确的采集被试泵的各个工作参数，包括流量、扬程、转速、轴功率等。该“泵阀试验台”主要实现泵能量试

4、验、泵汽蚀试验以及阀门流阻试验三个功能。“泵阀试验台”主要由主体结构系统和测控系统两大部分组成，实验台为闭式循环系统结构。设计研究泵阀试验台测控系统的目标必须满足：一是数据采集的准确性高、运行可靠性高、重复性好；二是试验过程的自动化程度高且操作灵活简便、运行可靠；三是必须符合国家对泵阀试验台B级精度的标准和规范要求。本文研究的泵阀试验台测控系统由数据采集处理系统和自动控制系统两部分组成：数据采集处理图1数据采集系统硬件框图系统实现泵阀试验过程中各工作参数(流量、扬程、转矩、转速、温度等)的快速采集，并对采集的数据进1．1．1

5、工业级PC机行处理，最后将试验结果以图表形式输出；自动控制在泵阀的试验过程中，试验环境一般较差，如湿系统主要实现对整个试验台系统的控制和监测，以气、振动、电磁干扰、粉尘、高温、低温等诸多环境因及试验工况的快速准确自动控制和调节。素影响。选用工业级PC机完全考虑到这些因素对收稿日期：2007—1121作者简介：李庆刚(1956)，男，四川中江人，副教授，硕士，主要从事流体机械及工程方面的研究。维普资讯http://www.cqvip.com西华大学学报·自然科学版2008钽正常工作的干扰。(3)信号屏蔽线在信号源处单点接地，避

6、免两点1．1．216位A／D数据采集板卡或多点接地时因存在地电位差而产生电流流过屏蔽数据采集采用16位A／D数据采集板卡，采样层变为干扰电流，避免屏蔽层、接地线之间可能构成速率为100kHz／s，A／D转换精度为0．01％～闭合回路，在变化的电磁场作用下，屏蔽层内出现的0．02％。通过数据采集板卡可实现泵进口真空、泵感生电流。出口压力、阀进出口压差、流量、温度等信号的实时1．2系统软件结构同步数据高速采集，并确保数据的真实可靠。高质量的数据采集和处理系统是良好的硬件与1．1．3Jw一1B型微机扭矩仪优秀的软件有机结合的产物，

7、二者缺一不可。该系在转矩、转速信号的测量中，选用Jc型转矩转统软件的设计结合泵阀试验的特点，采用面向对象速传感器，其转速测试精度为0．1级，转矩测试精度的模块化设计，模块之间相互联系又可以独立完成为0．5级，并配套使用Jw一1B微机扭矩仪。该仪相应工作，具有较好的稳定性、可靠性、可移植性以器可对转矩、转速、温度信号自动进行测量并由自身及使用方便。系统软件结构如图2所示。的微电脑计算出轴功率，通过Rs一232串行通讯接口将数据实时地传递给计算机。传设感器1．I置I—]1．1．4传感器传感器的选择直接影响整个数据采集系统的系统精

8、度、准确性。为保证整个测试达到B级精度，_丰针对具体测试参数的种类、范围、精度要求和信号输设数参块模一一处据数块模和结论I1I入输出方式等情况，恰当的选择相应传感器的类型、量程精度、抗干扰能力、过载能力和信号I／O方式等，测量各参数的传感器及仪表的选择见表1。试验r]lIl=』1l袅1传感