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壓力變送器
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法蘭式液位變送器和鉆機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

作時(shí)間:2019-09-02  來(lái)源:  作者:
   
摘 要:作者分析了作為地謘hou氨傅鬧圃炱笠到惺匝槭醫(yī)ㄉ璧鬧匾裕檣芰朔ɡ際揭何槐淥推韃饈韻低澈妥昊饈韻低車目⑺悸貳⒐ぷ髟砑捌涫褂們榭觥?/div>
 
1 測(cè)試系統(tǒng)建設(shè)背景
作為地質(zhì)勘探設(shè)備的專業(yè)生產(chǎn)廠家,我公司歷來(lái)十分重視試驗(yàn)室的建設(shè),充分發(fā)揮試驗(yàn)室在提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品品質(zhì)上的重要作用。二十世紀(jì)八十年代的法蘭式液位變送器試驗(yàn)室是從美國(guó)引進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備,并培養(yǎng)多名經(jīng)驗(yàn)豐富的人員從事提高法蘭式液位變送器性能和質(zhì)量的研究工作;二十一世紀(jì)初,為適應(yīng)公司的發(fā)展和市場(chǎng)需求,提高法蘭式液位變送器試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的方便和準(zhǔn)確性,我們與高校合作開(kāi)發(fā)了一套法蘭式液位變送器測(cè)試的采集系統(tǒng),但也僅限于數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單采集,不能進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算。在鉆機(jī)測(cè)試方面,雖然產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)較晚,但為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,仍購(gòu)買了不少的檢測(cè)工具和檢測(cè)設(shè)備,如用于鉆機(jī)加載的水力測(cè)功機(jī),用于檢測(cè)鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)的起重鉆塔等。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)方法的不斷更新?lián)Q代和公司新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的多元化、系列化,檢測(cè)手段和檢測(cè)能力早已不能滿足產(chǎn)品發(fā)展的要求,急需擴(kuò)建場(chǎng)地和更新設(shè)備。為提高新產(chǎn)品研發(fā)能力和研發(fā)速度,完善產(chǎn)品的檢測(cè)手段,拓寬產(chǎn)品試驗(yàn)范圍,充分發(fā)揮試驗(yàn)室在提高產(chǎn)品質(zhì)量中的作用,并為法蘭式液位變送器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草提供科學(xué)有效數(shù)據(jù),我公司聘請(qǐng)具有礦用產(chǎn)品檢測(cè)資質(zhì)的中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院有限公司作為技術(shù)資詢方,合作建設(shè)測(cè)試系統(tǒng)。
 
2 測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)思路及原理
我公司產(chǎn)品種類較多,涵蓋范圍較廣,要滿足各種產(chǎn)品試驗(yàn),必須科學(xué)組織試驗(yàn)方案,精心搭配試驗(yàn)設(shè)備。試驗(yàn)室的建設(shè)是根據(jù)我公司的實(shí)際情況,并結(jié)合DZ/T 0090-2017《地謘hou晏酵詞椒ɡ際揭何槐淥推鰲貳ⅲ模冢裕埃埃擔(dān)埃保梗梗場(chǎng)讀⒅崾降刂恃倚淖昊際跆跫泛停停裕裕罰梗埃玻埃埃丁睹嚎罌擁攬碧接米昊返缺曜嫉南喙匾笊杓頻模ǚɡ際揭何槐淥推韃饈院妥昊饈粵教紫低,?fàn)N靡桓霾僮髕教,同时緩s噶聳匝櫚目蒲浴⑾冉鸚浴踩院涂煽啃,确保拆}韻低炒τ詮諳冉穡幸祃ingxian的水平。
 
2.1 法蘭式液位變送器測(cè)試系統(tǒng)
法蘭式液位變送器的測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)閉式的循環(huán)系統(tǒng),法蘭式液位變送器通過(guò)吸水管道從水池吸入試驗(yàn)介質(zhì),吸水管道上安裝壓力變送器測(cè)量吸入壓力,法蘭式液位變送器的排出系統(tǒng)通過(guò)高壓膠管與穩(wěn)流室連接,穩(wěn)流室裝有壓力變送器,試驗(yàn)介質(zhì)流經(jīng)穩(wěn)流室和管道上安裝的截止閥、高壓電動(dòng)球閥和電磁流量計(jì),從而得到所需的數(shù)據(jù),其測(cè)試原理如圖1。
法蘭式液位變送器測(cè)試的主要測(cè)量參數(shù)包括流量、壓力、泵的輸入功率、噪聲、溫度(溫升)、泵速等。我公司法蘭式液位變送器產(chǎn)品的流量需測(cè)范圍為0~3000L/min,壓力需測(cè)范圍為0~20MPa,由于流量和壓力范圍較大,僅用一種規(guī)格的流量計(jì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)測(cè)試,為能滿足各型法蘭式液位變送器的型式試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)和溫升試驗(yàn),我們?cè)谠O(shè)計(jì)法蘭式液位變送器測(cè)試系統(tǒng)時(shí)分三套管路,一套用于測(cè)大流量,一套用于測(cè)小流量,一套用于法蘭式液位變送器的易損件和性能試驗(yàn)。由于法蘭式液位變送器在大流量、高壓力的工況下,手動(dòng)調(diào)節(jié)泵的壓力十分困難,因此,加壓試驗(yàn)采用高壓電動(dòng)球閥遠(yuǎn)程控制加壓,有效避免了不安全因素的存在。
測(cè)試系統(tǒng)中泵的流量、壓力和泵速均能實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集和顯示,泵的輸入功率、電流、電壓20190902095758.jpg等由電能綜合測(cè)試儀自動(dòng)采集,同步計(jì)算出法蘭式液位變送器的容積效率和總效率并繪出性能曲線圖,數(shù)據(jù)的同步性使得測(cè)試結(jié)果更加客觀可靠。法蘭式液位變送器的測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖2。
20190902095855.jpg
2.2 鉆機(jī)測(cè)試系統(tǒng)
鉆機(jī)測(cè)試系統(tǒng)采用模擬鉆機(jī)的實(shí)約hou杲た齠杓,拆}宰昊淖旮送ü崞鞔拇笮∽刈俅釁鰨凍萋窒浣怪貝晃醬ü鏊儐溆爰釉刈爸玫縹新種貧饗嗔櫻炎昊墓Υ莞縹辛髦貧魑,拆}韻低吃砣繽跡,实验现场见哇E礎(chǔ)?/div>
測(cè)試系統(tǒng)主要由大小轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、錐齒輪箱、增速箱、電渦流測(cè)功機(jī)、電能綜合測(cè)試儀、推拉力測(cè)試儀、卷?yè)P(yáng)起重鉆塔等組成,可進(jìn)行輸出扭矩、輸出轉(zhuǎn)速、電機(jī)功率、鉆機(jī)效率、給進(jìn)力、起拔力、絞車?yán)Α⑾到y(tǒng)壓力、溫升、噪聲等項(xiàng)目的測(cè)試。
轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的測(cè)試采用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。由于產(chǎn)品型號(hào)較多,轉(zhuǎn)矩跨度大,選擇了兩臺(tái)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器串聯(lián),對(duì)于大扭矩測(cè)試選用量程為10000N·m20190902100112.jpg20190902100122.jpg的傳感器,小扭矩測(cè)試選用量程為2000N·m的傳感器。其中,小量程轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器設(shè)計(jì)成可便捷拆卸的安裝方式,當(dāng)所試鉆機(jī)轉(zhuǎn)矩大于2000N·m時(shí),取下小量程轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器,鉆桿直接與大量程轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器連接,從而達(dá)到共用測(cè)試平臺(tái)和電渦輪制動(dòng)器的目的。鉆機(jī)的加載方式選用110kW的電渦流制動(dòng)器,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng)以及測(cè)功區(qū)域廣、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)級(jí)加載等特點(diǎn),見(jiàn)圖5。但它的額定扭矩加載轉(zhuǎn)速范圍為1000~1600r/min,而測(cè)試鉆機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為30~1500r/min,因此測(cè)試系統(tǒng)需要配備升速裝置(增速箱),可根據(jù)各型號(hào)鉆機(jī)的具體轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速選擇不同的傳動(dòng)比達(dá)到電渦流制動(dòng)器的工作轉(zhuǎn)速。
20190902100524.jpg
鉆機(jī)立軸的提升能力和加壓能力測(cè)試采用拉壓力傳感器。鑒于鉆機(jī)立軸工作的特點(diǎn),我們選用了性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)的輪輻式拉壓力傳感器,鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器的卡瓦夾緊與鉆桿聯(lián)接的傳感器,通過(guò)對(duì)鉆機(jī)給進(jìn)液壓缸的控制,得到立軸的提升和加壓數(shù)據(jù),此方法不但檢驗(yàn)了立軸的能力,也檢驗(yàn)了卡瓦的夾緊力,所有數(shù)據(jù)均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集。卷?yè)P(yáng)機(jī)的提升能力和制動(dòng)能力測(cè)試使用起重鉆塔,我們?yōu)榫頁(yè)P(yáng)機(jī)的測(cè)試制作了高9m的鉆塔和數(shù)噸重的吊重物,可根據(jù)不同鉆機(jī)的能力選擇不同的吊重物。
在整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中,鉆機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、輸入功率和系統(tǒng)壓力等測(cè)試數(shù)據(jù)都能實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)同步采集和計(jì)算,并進(jìn)行同步運(yùn)算處理,直觀地顯示檢測(cè)結(jié)果,見(jiàn)圖6。
 
3 測(cè)試系統(tǒng)建設(shè)的成果
法蘭式液位變送器和鉆機(jī)測(cè)試系統(tǒng)經(jīng)過(guò)對(duì)多種法蘭式液位變送器和鉆機(jī)的檢測(cè)試驗(yàn)以及對(duì)檢測(cè)試備的調(diào)試和對(duì)比,各項(xiàng)20190902100537.jpg檢測(cè)參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,測(cè)試數(shù)據(jù)基本準(zhǔn)確。產(chǎn)品試驗(yàn)的測(cè)試原理科學(xué)、設(shè)備先金、功能齊全、性能穩(wěn)定,加載的方法靈敏度高、安全可靠,能滿足流量為0~3000L/min、壓力為0~20MPa、功率為5.5~110kW的各種規(guī)格法蘭式液位變送器和轉(zhuǎn)矩為0~10000N·m、轉(zhuǎn)速30~1500r/min、系統(tǒng)壓力為0~30MPa、功率為5.5~110kW的各種規(guī)格鉆機(jī)的型式試驗(yàn)、可靠性能試驗(yàn)和溫升試驗(yàn)。
產(chǎn)品測(cè)試的操作和加載均采用遠(yuǎn)程控制,試驗(yàn)人員院秒測(cè)試現(xiàn)場(chǎng),保障了試驗(yàn)人員的安全。各試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成,并進(jìn)行同步運(yùn)算處理,輸出完整的檢測(cè)報(bào)告,能直觀地顯示檢測(cè)結(jié)果并保存數(shù)據(jù),保存的數(shù)據(jù)可以隨時(shí)調(diào)閱,數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)采集,減少了測(cè)試過(guò)程的人為誤差,數(shù)據(jù)的同步性使得測(cè)試結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確和可靠。
 
4 結(jié)語(yǔ)
試驗(yàn)室的開(kāi)發(fā)和建設(shè)對(duì)裝備制造企業(yè)的發(fā)展具有重大意義,先金的檢測(cè)設(shè)備和完善的檢測(cè)手段不但提升了企業(yè)的軟實(shí)力,也解決了產(chǎn)品試驗(yàn)的諸多問(wèn)題,特別是在工地上因條件限制無(wú)法判定的問(wèn)題在試驗(yàn)臺(tái)能夠輕松地解決。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的測(cè)試,我們能夠清楚地掌握產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo),有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在對(duì)產(chǎn)品試驗(yàn)過(guò)程中,我們制作了必要的試驗(yàn)工具和工裝,對(duì)不同類型法蘭式液位變送器各種規(guī)格的進(jìn)排水接頭、進(jìn)排水膠管和試驗(yàn)鉆機(jī)不同的鉆桿規(guī)格進(jìn)行了制作和采購(gòu),有效地提高了試驗(yàn)人員的工作效率,減輕了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

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