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便攜式安全閥調(diào)整試驗數(shù)據(jù)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(shù)：	更新時間： 2021年05月10日
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1999年第1朋 閥 門
／f-
一
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一
便攜式安全閥調(diào)整試驗數(shù)據(jù)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(diào)整試驗數(shù)據(jù)記錄儀的功能，對試驗數(shù)據(jù)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(diào)安全閥試驗設(shè)備記錄儀
● _ _ _ 一- - ● _ _ _ ～ _ ?！?● _ 一 ； 夠
1 前言
我廠生產(chǎn)的安全閥產(chǎn)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(xiàn)場調(diào)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(shù)據(jù)。由于人工長時間觀看壓力表讀取試驗
數(shù)值，造成了數(shù)據(jù)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(diào)整試驗數(shù)據(jù)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(chǎn)品質(zhì)
量，節(jié)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(xiàn)場的安全閥調(diào)試。
記錄僅面板布置如圖1。
圖1 便攜式安全閥調(diào)整試驗效據(jù)記錄儀面板布置
2 儀器主要技術(shù)功能
① 自動采集變送器輸出信號，并記錄在內(nèi)
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(shè)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(shè)定，這樣
的好處是可以減少打印的數(shù)據(jù)。因為在很多情
況下，沒必要在單位時間內(nèi)采集過多的數(shù)據(jù)。
打印時．采集多少數(shù)據(jù)就打印多步數(shù)據(jù)。
④ 工作時間的設(shè)置功能。當(dāng)設(shè)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(zhuǎn)換速度最
大3O次／s。
⑥各種工作參數(shù)和狀態(tài)采用數(shù)字顯示。
⑦ 自動記錄工作的次數(shù)。
⑧供電電源為22Ov、5OH
3 硬件的設(shè)計
根據(jù)安全閥性能試驗和安全閻升力試驗的
要求，對數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)即要求具有先進
性，又要求精度高，能高速采集大量數(shù)據(jù)且能
打印記錄。還要考慮到經(jīng)濟實用。系統(tǒng)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(zhǔn)16位單片機為中央處理機，選用
A／D 574 12位精度為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，主板上設(shè)
計有4 個存貯器： 程序命令存貯器
( PROM)，設(shè)定參數(shù)存貯器( PROM)和
采集數(shù)據(jù)存貯器(RAM)2個。設(shè)有數(shù)據(jù)驅(qū)
動。邏輯電路，多路切換，運算放大，光耦隔
離和開關(guān)電源等。原理方塊圖見圖2。
圖2 原理方塊圖
該硬件系統(tǒng)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(shè)計
根據(jù)安全閥的性能試驗和升力試驗技術(shù)要
求，對各參數(shù)實時采樣，而后進行處理。由于
試驗時間短，參數(shù)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(shù)據(jù)， 郎采樣點數(shù)應(yīng)密集。根據(jù)安全閥的性能
試驗要求。每秒采樣點應(yīng)不少于30組數(shù)；根
據(jù)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(zhuǎn)換器觸發(fā)、采樣
頻率和時間的配合，數(shù)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(shù)據(jù)處理
一般分兩種方式：一是先采集到全部信息
存儲在內(nèi)存中， 最后再做處理。另一種是邊采
集數(shù)據(jù)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(diào)動各
種處理手段，所以采用了前者。
(2)A／D轉(zhuǎn)換器觸發(fā)方式
采用內(nèi)觸發(fā)方式(軟件觸發(fā))， 對計數(shù)器送
相應(yīng)的控制字和時間常數(shù)。當(dāng)軟件啟動計數(shù)器之
后。計數(shù)器就輸出— 十外部觸發(fā)信號，作為A／D
的外部觸發(fā)信號。隨著脈沖信號的產(chǎn)生，A／D進
行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換速度為30次／s，從而讀
進相應(yīng)通道的采樣值，隨后送入內(nèi)存中。試驗證
明。這種內(nèi)觸發(fā)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(jù)香農(nóng)定理．．為了復(fù)現(xiàn)一個連續(xù)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(dāng)
≤ 時，所測量采樣信號才能代表原信號。
‘J
(4)數(shù)字的濾波
采集的數(shù)據(jù)在進入RAM 之前是經(jīng)過多次
采樣，并進行數(shù)字濾波處理，使采集的數(shù)據(jù)達(dá)
到足夠精確度。采用算術(shù)平均值法進行數(shù)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(tǒng)誤差的測量， 得
到 ±? ? ，則其平均值；做為n的結(jié)
果。對每一點的采樣，連續(xù)采lO次平均值為
該點值， 這樣， 整個系統(tǒng)的測試精度小于
196，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(shù)據(jù)存入內(nèi)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(shù)字顯示PD、Px和BD
值，打印結(jié)果。
5 起跳壓力和回座壓力采樣j咖別采件
測量壓力值達(dá)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(jié)省人工操作和監(jiān)視工作時間， 提高自動化程
度， 但給定值需要根據(jù)不同安全閥的整定壓力
隨時進行調(diào)整。由于安全閥的彈簧{BI造偏差等
問題，會出現(xiàn)記錄儀的給定值與安全閥的整定
壓力值不一察的情況，結(jié)果是：a．測量壓力
達(dá)到整定值，而未達(dá)到給定值，記錄儀不采樣
數(shù)據(jù)。造成錯誤工作；b．測量壓力達(dá)到給定
值，而未達(dá)到整定值，開始采樣數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)
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(jù)安全f圜J鑒定壓力和實際工況．實施手動
采樣，采樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，工作效率高，操作簡便。
比較以上兩種判別條件，認(rèn)為后一種方案
為佳。
6 結(jié)語
在本廠安全閥試驗臺上和電蛄鍋爐機組現(xiàn)
場，對本記錄儀的實際使用證明其精度和各項
測量指標(biāo)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(yīng)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(yīng)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(yǎng)的問
題，采用了復(fù)合自潤滑材料制成的閥桿軸套。
此種材料的軸套應(yīng)用于液控閥及水輪機進水蝶
閥， 效果較好。
1 復(fù)合自潤滑材料
復(fù)合自潤滑材料是以Q235A鋼板為基體，
燒結(jié)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(jīng)常啟閉的啟動負(fù)荷較大
的摩擦件。
2 磨損試驗 ．
復(fù)合自潤滑材料的磨損試驗在磨損試驗機
上進行。試樣內(nèi)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(diào)質(zhì)后硬度
HRC45 50。試驗在室溫下進行， 試件轉(zhuǎn)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(shù)。
3 試驗結(jié)果
自潤滑材料摩擦系數(shù)隨摩擦?xí)r間延長(ep摩
擦轉(zhuǎn)數(shù)增加)的變化如圖1所示。由圖1可知，
摩擦系數(shù)隨著轉(zhuǎn)數(shù)增加逐漸趨于穩(wěn)定，數(shù)值較低。
經(jīng)過磨合后． 自潤滑材料的摩擦系數(shù)與閥桿
圖1 摩擦系數(shù)與時間的關(guān)系
軸套的直徑無關(guān)． 只與試驗壓力有關(guān)(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(shù)與壓力的關(guān)系

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