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便攜式安全閥調整試驗數據記錄儀

文檔作者：陳榮海桑忠儀文檔來源：哈爾濱鍋爐閥門股份有限公司			點擊數：
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1999年第1朋 閥 門
／f-
一
-
一
便攜式安全閥調整試驗數據記錄儀
哈爾濱鍋爐閥門股份有限公司‘哈爾濱 o0461 1 蘭 !! -一 I
摘要重點介紹便攜式安全閥調整試驗數據記錄儀的功能，對試驗數據進行實時采集、處理
和打印，對安全閥起跳壓力和回座壓力采樣的判別條件進行了討論，確定7最佳方案。
敘調安全閥試驗設備記錄儀
● _ _ _ 一- - ● _ _ _ ～ _ 。● ● _ 一 ； 夠
1 前言
我廠生產的安全閥產品必須在安全閥蒸汽
試驗臺上進行試驗后才能出廠， 有時到電廠進
行安全閥現場調試。每臺安全閻的起跳壓力和
回座壓力值及啟閉壓差是檢驗安全閻性能的重
要數據。由于人工長時間觀看壓力表讀取試驗
數值，造成了數據可靠性不高，工作效率低且
不安全， 延長了試驗時間， 浪費了大量能源。
為此，研制了便攜式安全閻調整試驗數據記錄
儀。試驗證明，本儀器采樣精度高，操作直
觀， 自動化程度高，效率高，保證了產品質
量，節約了能源。同時， 由于攜帶方便，既可
用于試驗臺上， 也可用于現場的安全閥調試。
記錄僅面板布置如圖1。
圖1 便攜式安全閥調整試驗效據記錄儀面板布置
2 儀器主要技術功能
① 自動采集變送器輸出信號，并記錄在內
部的存貯器中。
②有兩種工作方式：其中方式1僅采集壓
力信號；方式2采集壓力、位移和拉桿力3個
信號，該功能為進行安全閥升力試驗研究用。
③采樣間隔設置功能。不論方式1還是方
式2工作，其采樣的時間間隔均可設定，這樣
的好處是可以減少打印的數據。因為在很多情
況下，沒必要在單位時間內采集過多的數據。
打印時．采集多少數據就打印多步數據。
④ 工作時間的設置功能。當設置完工作時
間后，工作開始后自動計時，計時時間到， 自
動停止工作。
@采樣精度為=進制12位， 轉換速度最
大3O次／s。
⑥各種工作參數和狀態采用數字顯示。
⑦ 自動記錄工作的次數。
⑧供電電源為22Ov、5OH
3 硬件的設計
根據安全閥性能試驗和安全閻升力試驗的
要求，對數據采集處理系統即要求具有先進
性，又要求精度高，能高速采集大量數據且能
打印記錄。還要考慮到經濟實用。系統的抗干
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14 閥 門 1999年第1期
擾能力要強。綜合以上各種因素，選用飛利浦
8Oc552準16位單片機為中央處理機，選用
A／D 574 12位精度為模數轉換器，主板上設
計有4 個存貯器： 程序命令存貯器
( PROM)，設定參數存貯器( PROM)和
采集數據存貯器(RAM)2個。設有數據驅
動。邏輯電路，多路切換，運算放大，光耦隔
離和開關電源等。原理方塊圖見圖2。
圖2 原理方塊圖
該硬件系統所用的一次檢測元件，壓力變
進器為美國LuCaSNoVa公司N0I系列隔離式
敏感壓力變進器， 精度0．1級。位移和拉壓力
變送器精度為0．1級。
4 軟件的設計
根據安全閥的性能試驗和升力試驗技術要
求，對各參數實時采樣，而后進行處理。由于
試驗時間短，參數變化梯度大， 因此要真實地
反映出各物理量的變化過程，就必須采集大量
數據， 郎采樣點數應密集。根據安全閥的性能
試驗要求。每秒采樣點應不少于30組數；根
據安全閥的升力試驗要求， 每一組要采樣3個
量值，則每秒共采集9O組教。如果用高級語
言編寫采樣程序，其速度較慢，因此決定用匯
編語言編制采樣程序。
本程序主要完成～ D轉換器觸發、采樣
頻率和時間的配合，數字的濾波和最大值／最
小值處理及閥門啟閉壓差計算等功能。
(1)實時數據處理
一般分兩種方式：一是先采集到全部信息
存儲在內存中， 最后再做處理。另一種是邊采
集數據邊進行處理。前者適用于實時變化較快
的情況。且程序編{BI簡單，后期處理可調動各
種處理手段，所以采用了前者。
(2)A／D轉換器觸發方式
采用內觸發方式(軟件觸發)， 對計數器送
相應的控制字和時間常數。當軟件啟動計數器之
后。計數器就輸出— 十外部觸發信號，作為A／D
的外部觸發信號。隨著脈沖信號的產生，A／D進
行相應的轉換，其轉換速度為30次／s，從而讀
進相應通道的采樣值，隨后送入內存中。試驗證
明。這種內觸發方式可以方便地改變采樣速度，
只要把控制字和時間常效稍加修改即可。
(3)采樣頻率和時間的配合
根據香農定理．．為了復現一個連續信號，
采樣頻率必須高于信號最高頻率分量的兩倍。
該信號上限頻率為 ， 采樣周期為 ， 當
≤ 時，所測量采樣信號才能代表原信號。
‘J
(4)數字的濾波
采集的數據在進入RAM 之前是經過多次
采樣，并進行數字濾波處理，使采集的數據達
到足夠精確度。采用算術平均值法進行數字濾
波。其公理條件是：在同一條件下，對某量n
進行采集精度、獨立及無系統誤差的測量， 得
到 ±? ? ，則其平均值；做為n的結
果。對每一點的采樣，連續采lO次平均值為
該點值， 這樣， 整個系統的測試精度小于
196，達到了標準規定要求。
(5)最大值尸力、最小值 f和BD 值處理
在安全閥試驗過程中，’本記錄儀將全部采
集到的數據存入內存中， 而后找出全程的最大
值尸力(起跳壓力)及其時間，在該時間后自
動找最小值 (回座壓力)，然后計算BD
(啟閉壓差)， 并用數字顯示PD、Px和BD
值，打印結果。
5 起跳壓力和回座壓力采樣j咖別采件
測量壓力值達到給定值(指安全閥整定壓
力)時， 本記錄儀自動開始采樣。此條件可以
節省人工操作和監視工作時間， 提高自動化程
度， 但給定值需要根據不同安全閥的整定壓力
隨時進行調整。由于安全閥的彈簧{BI造偏差等
問題，會出現記錄儀的給定值與安全閥的整定
壓力值不一察的情況，結果是：a．測量壓力
達到整定值，而未達到給定值，記錄儀不采樣
數據。造成錯誤工作；b．測量壓力達到給定
值，而未達到整定值，開始采樣數據，其數據
處理不能真實反映實際工況。 ．
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1999年第1期 閥 門 15 ——
根據安全f圜J鑒定壓力和實際工況．實施手動
采樣，采樣數據準確，工作效率高，操作簡便。
比較以上兩種判別條件，認為后一種方案
為佳。
6 結語
在本廠安全閥試驗臺上和電蛄鍋爐機組現
場，對本記錄儀的實際使用證明其精度和各項
測量指標已完全滿足用戶要求，其硬件和軟件
的實施方案適用于對各種安全閥的測試，并具
有廣泛的使用價值。
蝶閥閥桿軸套材料的l 研f 究f 與6 應用
沙市閥門總廠f荊州434O∞) 彭琪波
_ _ _ 一
1
年
摘要介紹j閥門閥桿軸套自潤滑材料的磨損性能， 通過磨損試驗． 初步探討了其摩擦機
理。談材料有很好的減摩和耐磨性能．可以得到廣泛應用。
敘詞電塑蘭 性艟 、警竺苧蝶 ．
蝶閥閥桿軸套的失效形式主要為磨料磨損
和牯著磨損。為了克服滑動軸承難于保養的問
題，采用了復合自潤滑材料制成的閥桿軸套。
此種材料的軸套應用于液控閥及水輪機進水蝶
閥， 效果較好。
1 復合自潤滑材料
復合自潤滑材料是以Q235A鋼板為基體，
燒結青銅粉為中間層．表面為改性聚甲醛。該
材料具有抗沖擊性好和耐磨損的特性，適用于
低速、重載、擺動和經常啟閉的啟動負荷較大
的摩擦件。
2 磨損試驗 ．
復合自潤滑材料的磨損試驗在磨損試驗機
上進行。試樣內徑Dl=200H8( 8-072)，外
徑D2=2401~6 (+?
0．07 9)。偶件材料為40Cr，
直徑D =200h7(一8．046)，調質后硬度
HRC45 50。試驗在室溫下進行， 試件轉速
為2r／min。試驗過程中記錄時間．摩擦力矩曲
線，通過換算可以計算出摩擦力與摩擦系數。
3 試驗結果
自潤滑材料摩擦系數隨摩擦時間延長(ep摩
擦轉數增加)的變化如圖1所示。由圖1可知，
摩擦系數隨著轉數增加逐漸趨于穩定，數值較低。
經過磨合后． 自潤滑材料的摩擦系數與閥桿
圖1 摩擦系數與時間的關系
軸套的直徑無關． 只與試驗壓力有關(圖2)。試
驗后檢查，軸套與軸的 按面沒有攘痕。
壓強P／
圖2 摩攘系數與壓力的關系

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