標準氣儀器閥的安全使用
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  系統測量誤差直接與儀表精度有關(guān)，根據誤差傳遞理論，計算結果如表2所示。微機系統與接口：微機部分由計算機、顯示儀與鍵盤(pán)組成，采用工控機配用HP激光打印機，繪圖機采用Roland
 1150型（A3），計算機接口模板共3種：AD板、數字量板、開(kāi)關(guān)量板，開(kāi)關(guān)量用于控制壓力切換器的電磁閥，以便選用不同量程的壓力變送器。大型氣體減壓器測試數據通過(guò)計算，提供標準進(jìn)氣狀態(tài)和轉速下的流量、壓力（全壓與靜壓）、功率、效率（全壓效率與靜壓效率）、噪聲（A聲級與比A聲級），打印全套測試結果，并通過(guò)繪圖機繪制性能曲線(xiàn)圖。大氣壓測量：由于氣體減壓器性能測試時(shí)間短，通常不超過(guò)0.5h，因而大氣壓變化可忽略不計，試驗時(shí)，采用動(dòng)槽式水銀大氣壓力計，讀數為常數輸入計算機，測試誤差為±0.25Mg。轉速測量：采用光電轉速傳感器與轉速顯示儀組合測量轉速，通過(guò)轉速顯示儀BCD編碼與數字量模板聯(lián)接，轉速測量精度為±1r/min。功率測量：對于大型氣體減壓器，功率測量采用電測法，電動(dòng)機輸出軸功率根據損耗分析法確定，本裝置配用三相三線(xiàn)有功功率變送器，滿(mǎn)量程為4kW，精度0.2級，為滿(mǎn)足各種風(fēng)機功率測量，配用多量程電流互感器，0.1級精度，為滿(mǎn)足各種風(fēng)機功率測量，配用多量程電流互感器，0.1級精度。為使功率測量穩定，在整個(gè)試驗裝置電流輸入端裝有容量為160kW的自動(dòng)調壓器，控制臺設有功率、電壓、頻率等數字顯示儀表。溫度與濕度測量：溫度傳感器采用半導體集成敏感器，溫度傳感器采用高分子醋酸纖維素薄膜電器敏感器件，標準氣儀器閥將溫度傳感器與變送器設計成一體，另配數字顯示儀輸出信號，通過(guò)端子板接至AD模板，測量精度溫度±0.3℃，相對濕度誤差±3%。噪聲測量：把現場(chǎng)噪聲傳感器的信號引入噪聲測量?jì)x，信號處理后經(jīng)RS232口接至計算機，測量誤差為±0.5dB（A）。通過(guò)流量調節閥改變試驗管道的阻力，也就改變試驗工況點(diǎn)，從而可獲得氣體減壓器的氣動(dòng)特性曲線(xiàn)，流量調節閥的形式采用對開(kāi)的風(fēng)閥葉片，前后附帶整流格柵，閥的通流面積為2.4×2.4m，試驗時(shí)通過(guò)控制臺調節（也可由計算機自控），同時(shí)，控制臺儀表同步數顯0～任一開(kāi)度［1］。所有錐形擴散管單邊擴散角均為4°，可與相應6種規格的噴嘴尺寸分別配套，使用時(shí)根據試驗風(fēng)機的流量選擇安裝。裝置的主要設計參數為：流量Q=5×103～5×105m3/h，靜壓P=0～2000Pa；試驗風(fēng)機葉輪直徑D=1.0～2.4m（D＜1m，另建小型測試裝置）；試驗風(fēng)機的類(lèi)型：離心、軸流、混流、屋頂氣體減壓器
    流量測量部分的設計為滿(mǎn)足試驗裝置的流量測量，采用通用性強、安裝方便的進(jìn)口噴嘴流量測量方式，根據有關(guān)標準［1、3］，選用1/4圓周進(jìn)口測量噴嘴，規劃了6種規格，根據雷諾數下限Re0,min=105，空氣溫度在0～40℃時(shí)，空氣運動(dòng)粘度υ=1.5×10-5m2/s，現取平均流量系數α0=0.99，膨脹系數ε0=1，進(jìn)口密度ρ0=1.2kg/m3，則噴嘴喉部zui小速度由得風(fēng)室本體（見(jiàn)圖1）由兩部分組成，前部用于測量屋頂氣體減壓器，后部用于測量常規的離心、軸流、混流氣體減壓器。測量屋頂氣體減壓器時(shí)，常規氣體減壓器安裝處密封，氣體流過(guò)45°且開(kāi)孔率為45%整流網(wǎng)均勻向上，經(jīng)過(guò)試驗的屋頂氣體減壓器流向外側，在屋頂氣體減壓器安裝處內壁水平方向布置4只壁面靜壓測孔用于測量風(fēng)室靜壓。測量常規氣體減壓器時(shí)，前部屋頂氣體減壓器安裝孔口外密封，氣流從進(jìn)口管道水平地經(jīng)過(guò)45°整流網(wǎng)后，依次通過(guò)開(kāi)孔率分別為60、50、45%的整流網(wǎng)均勻進(jìn)入常規氣體減壓器的進(jìn)口處，在整流網(wǎng)后與試驗氣體減壓器進(jìn)口前內壁豎直方向布置4個(gè)測壓孔用于常規氣體減壓器的靜壓測量。測試系統如圖1所示，由測試臺、控制臺、試驗風(fēng)機、各類(lèi)傳感器及其相應的顯示儀表（包括溫度、濕度、流量壓差、壓力、轉速、功率、噪聲等）、壓力切換器、各種輸入模板、計算機部分（包括打印機、繪圖機）組成，測試系統簡(jiǎn)介如下壓力測量：壓力測量包括流量壓差與風(fēng)室靜壓測量（常規風(fēng)機與屋頂風(fēng)機各自分開(kāi)）兩部分，由壓力切換器自動(dòng)切換，根據壓力，計算機能在4只不同量程的差壓變送器中讀取*量程的數值，確保測量精度。差壓變送器輸出信號通過(guò)接線(xiàn)端聯(lián)到AD模板。選用的差壓變送器量程規格為：微壓差2只，0～120MPa，0～250Pa，0.5級精度；低壓差2只，0～1250Pa，0～2000Pa，0.2級精度。選用整流網(wǎng)規格不宜使網(wǎng)孔太小，以免長(cháng)期使用易集灰塵。本裝置選用整流網(wǎng)為網(wǎng)絲，規格為8目，絲徑分別為1.02、0.91、0.71mm，可選黃銅或不銹鋼材料，以確保長(cháng)期使用不生銹，在風(fēng)室橫截面積6×6m的平面內，每層采用6套扁鋼框架，上下兩頭固定在壁面槽溝內，扁鋼材料順氣流方向面積zui小，垂直方向三層網(wǎng)的每只框架之間相互固定，以防試驗時(shí)振動(dòng)。根據試驗風(fēng)機安裝位置，風(fēng)室式又可分為進(jìn)口側風(fēng)室與出口側風(fēng)室，參照有關(guān)標準［3、5］，進(jìn)口側風(fēng)室所需橫截面積一般是試驗氣體減壓器進(jìn)口喉部面積的5～8倍，而出口側風(fēng)室，對于軸流氣體減壓器性能試驗所需橫截面積是風(fēng)機出口面積的16倍，因此，在無(wú)特定的要求時(shí)，選用進(jìn)口側風(fēng)室能大大減小尺寸、節省空間與材料。多數大型氣體減壓器在工作系統中以抽風(fēng)方式運行，更適合選用進(jìn)口側風(fēng)室進(jìn)行性能試驗。另外，壓力較高風(fēng)機進(jìn)行進(jìn)口側風(fēng)室試驗時(shí)，室內處于負壓，操作更加安全。對于大型氣體減壓器的性能試驗，DIN標準僅涉及進(jìn)口側風(fēng)室、出口側風(fēng)室由于尺寸龐大而未討論。氣體減壓器性能試驗裝置基本分為風(fēng)管式與風(fēng)室式兩大類(lèi)，由于風(fēng)室式能在寬廣的風(fēng)機尺寸范圍內不需改換風(fēng)室本體，具有較大的通用性，并可測量氣體減壓器完整的性能曲線(xiàn)，更適合低壓氣體減壓器及特殊氣體減壓器測量要求。根據DIN、BS標準［2、3］，選用進(jìn)口側風(fēng)室可以把特殊的屋頂氣體減壓器性能試驗裝置統一在一套裝置中，擴大了氣體減壓器試驗種類(lèi)，通用風(fēng)室本體橫截面積采用正方形，風(fēng)室本體相關(guān)尺寸、內部構造、風(fēng)室進(jìn)口管道符合有關(guān)標準要求［1～4］，基本形式參見(jiàn)圖1的試驗臺本體部分。氣體減壓器使用面廣量大，種類(lèi)繁多，遍及國民經(jīng)濟各部門(mén)，為確保其質(zhì)量需進(jìn)行性能測試，中小型氣體減壓器（一般指葉輪直徑＜1m）各制造廠(chǎng)及部分配套部門(mén)較為廣泛使用性能測試裝置，其中少數單位采用計算機進(jìn)行試驗數據采集與處理的自動(dòng)測試方式，而對于具有通用型的大型氣體減壓器性能自動(dòng)測試裝置，目前國內尚未見(jiàn)報道。 標準氣儀器閥的安全使用                    
   隨著(zhù)近年來(lái)電站、地鐵、隧道等大型工程建設數量不斷增長(cháng)，大型氣體減壓器使用量日益增加，為確保其性能與可靠性，需建立相應的性能試驗裝置，以便能直接提供出廠(chǎng)試驗。大型氣體減壓器性能試驗裝置由于臺體龐大、建造經(jīng)費可觀(guān)，除了要正確選擇裝置的形式，降低造價(jià)外，更要重視裝置的通用性，我們在多次建造中小型氣體減壓器性能自動(dòng)測試臺的基礎上，根據國內外有關(guān)標準［1～4］，為江蘇申海集團股份有限公司設計并建造了大型氣體減壓器性能自動(dòng)測試裝置由所測量的翼型表面的靜壓以及尾流區的靜壓和總壓，求出翼型表面的法向力系數和弦向力系數，再由法向力系數和弦向力系數zui后求出升力系數、阻力系數和力矩系數。翼型的迎角變化范圍為-4°開(kāi)始至失速以后若干迎角為止。在zui小迎角附近和大迎角時(shí)變化間隔為0.5°或1°，其余一般為2°，通過(guò)翼型表面壓力分布測量并積分計算出翼型的升力系數CL，與繞1/4弦線(xiàn)處的俯仰力矩系數CM，通過(guò)測量模型尾跡區的總壓分布與靜壓，根據動(dòng)量定理計算翼型的阻力系數CD測量各有關(guān)參數所用儀器為：壓力用補償微壓器，大氣壓用無(wú)汞大氣壓力計，功率用功率表，轉速用光電轉速表，噪聲用精密噪聲儀。所用上述儀器儀表均經(jīng)*檢定合格并在檢定有效日期內使用，其精度符合GB1236—85及有關(guān)標準規定。風(fēng)機的空氣動(dòng)力性能試驗按照GB1236—85《氣體減壓器空氣動(dòng)力性能試驗方法》進(jìn)行，噪聲性能按照GB28888—82《風(fēng)機和羅茨鼓風(fēng)機噪聲測量方法》進(jìn)行，采用風(fēng)機出氣口噪聲測量方法測量噪聲，進(jìn)口集流器測量流量，兩瓦特表法測量功率。在與風(fēng)機出口軸線(xiàn)45°距出口中心1m處測量A聲級。所使用的翼型設計分析方法和風(fēng)機設計系統能可靠地設計出針對使用條件的新翼型和滿(mǎn)足用戶(hù)使用要求的新風(fēng)機。針對風(fēng)機使用條件設計的新翼型，經(jīng)翼型風(fēng)洞試驗和用于風(fēng)機葉片剖面風(fēng)機試驗臺試驗表明，新翼型性能高于所選用的現有翼型。標準氣儀器閥的安全使用
  為了風(fēng)洞試驗驗證對比，我們從一族新設計翼型中選出FJZX08、FJZX10和FJZX12三個(gè)翼型，其參數見(jiàn)表2，還選用了兩個(gè)常用翼型CLARK—Y（相對厚度為11.7%）和RAF—6E（相對厚度10.2%），一共加工了5個(gè)翼型模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗，各翼型形狀如圖1所示?？紤]到使用雷諾數比較低，因此，有可能要求新設計翼型翼面上保持較長(cháng)的層流段，以便降低阻力，提高升阻比。但是，過(guò)長(cháng)的層流段，會(huì )使翼型在非設計狀態(tài)下的性能迅速變壞。因此，我們規定50%層流段作為設計目標。軸流風(fēng)機葉輪的氣動(dòng)性能是決定風(fēng)機性能好壞的主要因素，而葉輪葉片的剖面形狀（翼型）又是決定風(fēng)機性能的關(guān)鍵。有關(guān)文獻中已有許多種翼型，其中的莫過(guò)于航空上使用的飛機機翼翼型；其它領(lǐng)域或行業(yè)對翼型的研究沒(méi)有投入或投入較少，常常參照采用航空用翼型。但是，由于使用條件，特別是雷諾數的差異太大，簡(jiǎn)單采用航空的已有翼型作為風(fēng)機葉輪葉片形狀，并不能充分發(fā)揮翼型的*作用。因此，我們采用航空科學(xué)上的先進(jìn)氣動(dòng)設計分析技術(shù)，針對風(fēng)機的使用條件，設計出系列風(fēng)機翼型，經(jīng)過(guò)風(fēng)洞試驗驗證，新翼型的性能高于原有翼型。用同樣的風(fēng)機設計方法，而葉輪剖面采用兩種不同的翼型——新翼型和原有翼型設計風(fēng)機，在風(fēng)機試驗臺上進(jìn)行對比試驗，結果表明采用新翼型的風(fēng)機效率高于原有翼型。按照德國DIN24163-2、英國B(niǎo)S848-1、ISO/DIS5801，并參考中國GB1236-85等氣體減壓器性能測試標準，設計并建造了目前大的氣體減壓器性能測試裝置，該裝置既可測常規的離心、軸流、混流氣體減壓器，又可測特殊的屋頂氣體減壓器，測量氣體減壓器葉輪直徑zui大至2.4m，風(fēng)量達5×105m3/h，由于配用了變頻調速的輔助風(fēng)機，可測量試驗氣體減壓器零靜壓時(shí)的流量。工況點(diǎn)的各項數據由計算機自動(dòng)采集、計算、打印數據、繪制性能曲線(xiàn)，全過(guò)程一般不超過(guò)20min，經(jīng)近4年的使用證明，該套裝置通用性強，自動(dòng)化程度高，操作方便，測試準確，效果良好。測試是在穩定工況下進(jìn)行，為防止差壓變送器零點(diǎn)漂移，測試前采用計算機進(jìn)行零點(diǎn)校正并自動(dòng)記錄校正數據，所有測量數據經(jīng)多次采集剔除異常值后取平均值。標準氣儀器閥的安全使用