【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)量成正比，故在泵內(nèi)由離心力作用所增加的壓力（P1P2）也與密度成正比，而由此升高的壓頭也是以的形式表示的，因此密度對壓頭的影響可以抵消。由此可知，當(dāng)被輸送液體的密度變化時(shí)，離心泵的揚(yáng)程與流量曲線不變。 黏度對特性曲線的影響 當(dāng)被輸送液體的黏度較大時(shí)，液體在泵內(nèi)的能量損失隨之增大，結(jié)果導(dǎo)致泵的流量、揚(yáng)程、效率均下降，而軸功率上升，從而使泵的特性曲線發(fā)生變化。通常當(dāng)液體的運(yùn)動黏度時(shí)，需對泵的特性曲線進(jìn)行修正。 離心泵轉(zhuǎn)速對特性曲線的影響 離心泵的特性曲線都是在一定轉(zhuǎn)速下測定的，當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速改變時(shí)，泵的流量、壓頭及軸功率也隨之改變。當(dāng)液體的黏度不大，且轉(zhuǎn)速變化小于20%時(shí)，可認(rèn)為泵的效率不變，此時(shí)泵的流量、壓頭、軸功率與轉(zhuǎn)速的近似關(guān)系為 式中 ，——轉(zhuǎn)速為時(shí)的性能參數(shù)；，——轉(zhuǎn)速為時(shí)的性能參數(shù)；上式稱為比例定律，據(jù)此式可將某一轉(zhuǎn)速下的特性曲線轉(zhuǎn)換為另一轉(zhuǎn)速下的特性曲線。 離心泵葉輪直徑對特性曲線的影響 當(dāng)離心泵的轉(zhuǎn)速一定時(shí)，對同一型號的離心泵，切削葉輪直徑也會改變泵的特性曲線。當(dāng)葉輪直徑的切削量不超過5%時(shí)，認(rèn)為泵的效率不變，泵性能參數(shù)變化同樣有近似關(guān)系 上式稱切削定律。第三章 電動調(diào)節(jié)閥的工作原理及特性認(rèn)識實(shí)驗(yàn)電動調(diào)節(jié)閥DDZ型電動單元組合儀表中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接受統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號4～20mADC經(jīng)伺服放大器放大,使電機(jī)帶動減速器運(yùn)行而產(chǎn)生軸向推力,使閥芯作相應(yīng)移動,從而達(dá)到對壓力、流量、溫度、液位等工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)。電動調(diào)節(jié)閥由DKZ型執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是推動裝置，它以電源為動力，輸出推力，調(diào)節(jié)閥是調(diào)節(jié)部分，直接與介質(zhì)接觸，調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量。電動直通單座調(diào)節(jié)閥，具有泄漏量少的優(yōu)點(diǎn)，但不平衡力較大，故工作差壓不宜過高。電動直通雙座調(diào)節(jié)閥，具有流通能力大，不平衡力小優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用與化工、石油、冶金、電力、輕紡等工業(yè)生產(chǎn)過程的自動調(diào)節(jié)中。 電動調(diào)節(jié)閥工作原理概述 電動調(diào)節(jié)閥的工作原理執(zhí)行器按照使用能源的種類，可分為氣動、液動和電動三種，本套裝置采用的是智能型單座調(diào)節(jié)閥。顧名思義它是由電動執(zhí)行器進(jìn)行操作的，它接受調(diào)節(jié)器的輸出電流4～20mA信號，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的輸出軸直線位移，去控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)已實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。電動調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)則是能源采用方便，信號傳輸速度快，傳輸距離遠(yuǎn)等。執(zhí)行器有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推動裝置，它可以按照調(diào)節(jié)器的輸出信號量，產(chǎn)生相應(yīng)的推力，以帶動智能調(diào)節(jié)閥的主推動軸產(chǎn)生直線位移，主推動桿總位移為10mm，控制單座調(diào)節(jié)閥0～100%的開度連續(xù)變化。而調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)閥）是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)裝置，它受執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操縱，可以改變調(diào)節(jié)閥閥芯與閥座間的流通面積，以達(dá)到最終調(diào)節(jié)被控介質(zhì)的目的。本執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)如圖311所示，電動執(zhí)行器首先接受來自調(diào)節(jié)器的輸出信號，以作為執(zhí)行器的輸入信號即執(zhí)行器的動作依據(jù)；該輸入信號送入信號轉(zhuǎn)換單元，轉(zhuǎn)換信號制式后與反饋的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置信號進(jìn)行比較，其差值作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入，以確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用方向和大??；執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出結(jié)果再控制調(diào)節(jié)器的動作，以實(shí)現(xiàn)對被控介質(zhì)的調(diào)節(jié)作用；其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出通過位置發(fā)生器可以產(chǎn)生其反饋控制所需要的位置信號。圖311 電動執(zhí)行器的工作原理從上述描述和圖311可知，電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作構(gòu)成了負(fù)反饋控制回路，這是提高執(zhí)行器調(diào)節(jié)精度、保證執(zhí)行器工作穩(wěn)定的重要手段。為保證電動執(zhí)行器輸出與輸入之間呈現(xiàn)嚴(yán)格的比例關(guān)系，必須采用比例負(fù)反饋構(gòu)成閉環(huán)控制回路，下圖312為本套裝置的電動執(zhí)行器的工作原理示意圖：圖312 電動執(zhí)行器原理圖其中Ii表示輸入電流，θ表示輸出軸轉(zhuǎn)角，兩者存在如下關(guān)系：K是比例系數(shù)。上圖312中伺服放大器由前置磁放大器、可控硅觸發(fā)電路和可控硅交流開關(guān)組成，如下圖所示：圖313 伺服放大器原理圖伺服放大器將輸入信號Ii與位置反饋信號If進(jìn)行比較，其偏差經(jīng)伺服放大器放大后，再控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)作正反轉(zhuǎn)動；電動機(jī)的高轉(zhuǎn)速小力矩，經(jīng)減速后變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速大力矩，然后進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)橹毙谐梯敵?。位置發(fā)生器的作用是將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)的4～20mA反饋信號If，以便與輸入信號Ii進(jìn)行比較。 調(diào)節(jié)閥的流量特性測試實(shí)驗(yàn) 調(diào)節(jié)閥的流量特性曲線調(diào)節(jié)閥的流量特性是指被控介質(zhì)流過閥門的相對流量和閥門相對開度之間的關(guān)系，即式中為相對流量，即某一開度流量與全開流量之比；l/L為相對行程，即某一開度行程與全行程之比。目前常用閥的理想流量特性分為：直線特性、對數(shù)（等百分比）特性、快開特性和拋物線特性四種曲線，如下圖321所示：圖321 調(diào)節(jié)閥的理想流量特性曲線在實(shí)際工業(yè)場合用的最多的是第一種線性調(diào)節(jié)閥，此種閥較易配合各種管路和流量傳感器完成流量控制，本套裝置也是采用線性調(diào)節(jié)閥。實(shí)際應(yīng)用中，理想特性曲線較難得到，因?yàn)楫?dāng)將調(diào)節(jié)閥實(shí)際接入管道時(shí)，其特性會受多種因素如連接管道阻力、前后壓差的影響，所以很難得到理想流量特性描述的四種曲線，本套裝置也不能例外，但在大部分區(qū)域內(nèi)調(diào)節(jié)閥依然保持線性工作狀態(tài)。 調(diào)節(jié)閥的流量特性測試實(shí)驗(yàn)?zāi)康?① 掌握實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)的測試方法② 通過實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)驗(yàn)證電動調(diào)節(jié)閥的特性在大部分工作曲線范圍內(nèi)屬于線性③ 分析為什么調(diào)節(jié)閥的流量特性曲線和理想特性曲線有區(qū)別實(shí)驗(yàn)設(shè)施：電力自動化儀表實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線、計(jì)算機(jī)、MCGS組態(tài)軟件、RS485/232轉(zhuǎn)換器。實(shí)驗(yàn)原理為了測量調(diào)節(jié)閥的特性曲線，首先需要把對象系統(tǒng)的管路開通，確保水能在動力系統(tǒng)的驅(qū)動下流經(jīng)電動調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)，最后將水打出水管，管路流通見下圖322。對于本套裝置的流量測量裝置主要是渦輪流量計(jì)，將其輸出信號送到智能儀表測量端用于現(xiàn)場顯示和上位機(jī)監(jiān)控，通過上位機(jī)繪制曲線即可判斷電動調(diào)節(jié)閥的特性曲線是否為線性。圖322 電動調(diào)節(jié)閥流量特性測試流程圖實(shí)驗(yàn)步驟① 實(shí)驗(yàn)之前先將儲水箱中貯足水量，一般接近儲水箱容積的4/5，然后將閥F1F1F16全開，其余手動閥門關(guān)閉。并將伺服放大器、電動操作器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)正確接線。（參照圖463接線）② 將控制屏的通訊線，經(jīng)RS485/232轉(zhuǎn)換器接至計(jì)算機(jī)的串口上，本工程初始化使用COM1通訊。③ 將“渦輪流量計(jì)”的輸出端對應(yīng)接至智能調(diào)節(jié)儀的“0～5V/1～5V輸入”端，將智能調(diào)節(jié)儀的“4～20mA輸出”端對應(yīng)接至“伺服放大器”的控制信號輸入端，即“F1，F(xiàn)2”端。④ 打開儀表控制平臺的單相空氣開關(guān)，并打開開關(guān)電源開關(guān)、操作器伺服放大器開關(guān)、調(diào)節(jié)閥開關(guān)、智能儀表開關(guān)。 ⑤ 智能儀表基本參數(shù)設(shè)置：Sn=3DIP=0、dIL=0、dIH=1200、oPL=0、oPH=100、CF=0、Addr=baud=9600。⑥ 打開上位機(jī)軟件，選擇“電力自動化儀表工程”，按“F5”進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，點(diǎn)擊“進(jìn)入實(shí)驗(yàn)工程”，然后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)“主菜單”，選擇“電動閥流量特性測試實(shí)驗(yàn)”。若智能調(diào)節(jié)儀與上位機(jī)通訊正常，則上位機(jī)界面顯示“通訊成功”，反之，則顯示“通訊失敗”，以下實(shí)驗(yàn)不再一一重復(fù)。⑦本實(shí)驗(yàn)需要手動控制儀表的輸出，以控制電動調(diào)節(jié)閥的開度改變管道流量的大小。建議使用儀表的手動按鈕修改儀表的4～20mA電流輸出值，如果使用上位機(jī)控制界面中的手動輸入功能，設(shè)置完成后需要查看現(xiàn)場儀表有無設(shè)置進(jìn)去，如果沒有設(shè)置進(jìn)去可以多設(shè)置一到兩次，在接下來的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中如果有用到手動輸出功能的地方，都需作此查看，以下實(shí)驗(yàn)不再一一重復(fù)。⑧ 首先手動控制“調(diào)節(jié)閥開度”到10%，然后打開“離心泵”旋鈕開關(guān)。⑨ 手動控制“調(diào)節(jié)閥開度”到20%，待“調(diào)節(jié)閥流量”穩(wěn)定后，點(diǎn)擊“取點(diǎn)并連線”按鈕，曲線即可取出本次電動調(diào)節(jié)閥的開度以及電動調(diào)節(jié)閥的相對流量，以與下一個(gè)點(diǎn)連線；⑩ 重復(fù)第⑨步，依次將電動調(diào)節(jié)閥的開度增加5個(gè)百分點(diǎn)，直到80%位置，觀察并分析電動調(diào)節(jié)閥的線性度。實(shí)驗(yàn)報(bào)告及要求① 畫出本實(shí)驗(yàn)對象系統(tǒng)流程圖；② 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，分析電動調(diào)節(jié)閥的特性；③ 分析影響電動調(diào)節(jié)閥特性曲線有別于理想特性曲線的因素有哪些，并一一列舉。 電動調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)流量系數(shù)直接反應(yīng)了流體流過調(diào)節(jié)閥的能力，是調(diào)節(jié)閥的一個(gè)重要參數(shù)。流量系數(shù)定義為當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開、流體密度為1時(shí)，每小時(shí)流過調(diào)節(jié)閥的流量值，通過或計(jì)。例如，調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)C=40，調(diào)節(jié)閥全開每小時(shí)能夠流過的水量為40m3。對于不可壓縮流體，流過調(diào)節(jié)閥的流量為：考慮選取截面積A的單位為cm3，壓力和的單位為Pa，密度的單位為g/m3，則上式需修改為： 流量系數(shù)C定義為：從上式可知，流量系數(shù)C值取決于調(diào)節(jié)閥的接管截面積A和阻力系數(shù)。其中阻力系數(shù)主要有閥體結(jié)構(gòu)所決定，口徑相同，結(jié)構(gòu)不同的調(diào)節(jié)閥，其流量系數(shù)不同。通常生產(chǎn)廠商提供的流量系數(shù)C為正常流向時(shí)的數(shù)據(jù)。本調(diào)節(jié)閥的技術(shù)指標(biāo)見下節(jié)。 電動調(diào)節(jié)閥的主要技術(shù)參數(shù)輸入信號：4～20mA輸入電阻：200Ω輸入通道：3個(gè)電源電壓：220V 50～60Hz靈敏度： 150 微安非線性偏差： ≤177。%正反行程變差：≤3%純滯后： ≤1秒使用環(huán)境溫度： 電動調(diào)節(jié)閥0～+55℃使用環(huán)境濕度： 電動調(diào)節(jié)閥≤95% 允許泄漏量：177。10%流量能力偏差：≤177。10%（當(dāng)C≤5時(shí)，≤177。15%）流量特性偏差：≤177。10%（當(dāng)C≤5時(shí)，≤177。15%）流通能力C是當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開，閥兩端差壓為1㎏f/㎝3，介質(zhì)密度為1g/㎝3時(shí)，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的以m3/h或T/h的流量數(shù)。公稱通徑DN：20㎜公稱壓力：流量特性：直線、等百分比行程：10㎜其他參數(shù)見電動調(diào)節(jié)閥的使用說明書。第四章 儀表的工作原理認(rèn)識及使用實(shí)驗(yàn) 本裝置采用的XXS系列閃光報(bào)警器。XXS型閃光報(bào)警器一般裝在控制室內(nèi)的儀表盤上，它的輸入信號是電接點(diǎn)式，可以與各種電接點(diǎn)式的控制檢測儀表配套使用。當(dāng)控制過程中的參數(shù)超越極限值時(shí)會發(fā)出燈光和音響報(bào)警，以引起操作人員的注意，確保安全生產(chǎn)。該報(bào)警器采用了CMOS集成電路，具有抗干擾能力強(qiáng)，體積小，重量輕，功耗小，單電源結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，使整機(jī)性能更加可靠。XXS型閃光報(bào)警器有八個(gè)閃光報(bào)警回路，每個(gè)回路可以監(jiān)視一個(gè)極限值，可以是全部常開式接點(diǎn)，也可以是全部常閉式接點(diǎn)。：圖411上位機(jī)界面圖⑴ 外接信號接點(diǎn)正常則儀表燈光無指示，電鈴無聲。⑵ 外接信號接點(diǎn)不正常則儀表燈光指示閃亮，電鈴聲響。⑶ 按動消除按鈕后電鈴消聲，但信號接點(diǎn)不正常的回路燈光指示該為常亮。如儀表帶有第一故障記憶功能，第一故障回路的燈光閃亮以示區(qū)別。⑷ 信號接點(diǎn)恢復(fù)正常，則儀表恢復(fù)到原始狀態(tài)。⑸ 按住試驗(yàn)按鈕，儀表八個(gè)回路燈光全部指示閃亮，且電鈴聲響報(bào)警。按動消除按鈕后，八個(gè)回路燈光改為常亮且電鈴消音。放開試驗(yàn)按鈕則燈光全部熄滅，儀表轉(zhuǎn)入正常工作。： 1．智能儀表參數(shù)如上、下限值和正、負(fù)偏差值設(shè)置根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，本實(shí)驗(yàn)裝置可以對溫度、流量、液位和壓力四大熱工參數(shù)進(jìn)行報(bào)警設(shè)置。本實(shí)驗(yàn)采用液位參數(shù)。 2．將擴(kuò)散硅壓力變送器和電容式壓力變送器的信號輸出端子分別接到智能調(diào)節(jié)儀1和智能調(diào)節(jié)儀2的“1～5V 0～5V”輸入端。將智能調(diào)節(jié)儀1的ALAL2輸出端接到閃光報(bào)警儀的“DI1，公共端”和“DI2，公共端”智能調(diào)節(jié)儀2的ALAL2輸出端接到閃光報(bào)警儀的“DI5，公共端”和“DI6， 公共端”。 3．打開空氣開關(guān)，并分別打開智能調(diào)節(jié)儀開關(guān)、閃光報(bào)警器開關(guān)、開關(guān)電源開關(guān)操作器伺服放大器開關(guān)和調(diào)節(jié)閥開關(guān)。 4．智能儀表1參數(shù)設(shè)置：HIAL=、LOAL=、DHAL=DLAL=DF=0、SV=SN=3DIP=DIL=0、DIH=50、OPL=0、OPH=100、ALP=ADDR=baud=9600。5．智能儀表2參數(shù)設(shè)置：HIAL=4LOAL=DHAL=、DLAL=、DF=0、SN=3DIP=DIL=0、DIH=50、OPL=0、OPH=100、ALP=ADDR=baud=9600。 6．開啟上位機(jī)，打開MCGS組態(tài)軟件選擇“電力自動化儀表工程”，按F5進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，點(diǎn)擊“閃光報(bào)警器的認(rèn)識實(shí)驗(yàn)”進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面。 7．當(dāng)PVHIAL時(shí)產(chǎn)生上限報(bào)警,此時(shí)“閃光報(bào)警器”的信號燈開始閃爍,電鈴發(fā)出鈴聲,若按下“清除”按鈕,電鈴消音。當(dāng)PVHIAL時(shí),上限報(bào)警解除。 8．當(dāng)PVLOAL時(shí)產(chǎn)生下限報(bào)警,此時(shí)“閃光報(bào)警器”的信號燈開始閃爍,電鈴發(fā)出鈴聲,若按下“清除”按鈕,電鈴消音。當(dāng)PVLOAL時(shí),下限報(bào)警解除。 9．當(dāng)正偏差（測量值PV給定值SV）大于DHAL+DF時(shí)產(chǎn)生正偏差報(bào)警。此時(shí)“閃光報(bào)警器”的信號燈開始閃爍,電鈴發(fā)出鈴聲,若按下“清除”按鈕,電鈴消音。當(dāng)正偏差小于DHALDF時(shí),正偏差報(bào)警解除。 10．當(dāng)負(fù)偏差（給定值SV 測量值PV）大于DHAL+DF時(shí)產(chǎn)生負(fù)偏差報(bào)警。此時(shí)“閃光報(bào)警器”的信號燈開始閃爍,電鈴發(fā)出鈴聲,若按下“清除”按鈕,電鈴消音。當(dāng)負(fù)偏差小于DHALDF時(shí),負(fù)偏差報(bào)警解除。1．畫出實(shí)驗(yàn)流程圖2．了解閃光報(bào)警器的應(yīng)用3．寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告