风机性能测试系统论文
利用风机产生的气流做介质,可实现清选、分离、加热烘干、物料输送、通风换气、除尘降温等多种工作, 以下就是由我为您提供的 风机性能测试系统 。
在我国的冶金、有色金属、化工、建材和煤炭等部门,风机得到了广泛地应用。为使风机经常保持在高效区运行,须参照风机性能曲线来选择风机的运行工况点,因此在风机出厂之前须进行风机性能试验以准确绘制性能曲线。目前工业通风机的性能试验多采用手工测量和基于DOS环境的自动测量。采用手工测量,存在人为的读数误差及计算误差且相关数据不能同时记录,而基于DOS环境的试验系统则界面不太友好。为适应现代试验技术的`要求,增加实验过程的稳定性,提高试验精度和试验效率,本系统采用LabWindows/CVI开发平台设计了一套基于Windows环境的风机性能自动检测与分析系统,该系统能实现风机性能试验中试验数据的自动采集与分析,风机转速及运行工况的自动控制,风机性能曲线的自动绘制及试验数据存储、查询、打印等功能,同时具有直观方便的人机界面。现场运行结果表明该系统的有效性与优越性。
系统原理与结构
本系统参照国家标准GB 1236-85《通风机空气动力性能试验方法》,采用孔板压差法测量流量、扭矩法测量功率、变频调速器改变风机转速、步进电机控制锥形节流阀调节工况等方法进行通风机出气风管性能试验。
其中dn为节流孔板的孔径;ε为流量系数; 为膨胀系数;ρ为风机出口气体密度;F为电机与风机之间的扭矩;n为电机转速;Pst为静压;Pd为动压;A为风筒面积; 为有效功率。
硬件结构及功能 系统硬件主要实现各个物理信号的采集、转换、放大、整形和处理,该试验台硬件主要由风机、电机、风管、传感器、计算机、数据采集板、变频调速器等组成,其主要结构形式及信号流程如图1所示:
信号采集系统的硬件基础是486以上的微机和插入主机扩展槽的高性能数据采集板。数据采集板主要完成压差变送器、静压传感器、扭矩转速传感器中各试验数据的采集和A/D转换及变频调速器的频率调节控制、步进电机的脉冲分配控制等。考虑采样频率、输入输出精度、A/D与D/A转换速度和分辨率等各项技术指标,本系统采用美国NI(National Instruments)公司的PCI-6024E型数据采集卡,此板具有A/D、D/A、DIO及时钟/记数等功能,包括16路模拟输入,2路模拟输出,12位转换精度,模拟采样频率可达200k,并具有输入信号可选放大的功能。
通风机流量的测量采用压差变送器(型号为BC69,精度为0.5级)将压差信号转化为4—20mA的标准电流信号,送至采集板,静压测量采用压力变送器 (型号为JYB,精度为0.5 级)直接将风筒内的静压信号转换为40-20mA的标准电流信号。扭矩转速传感器(型号为JN338,精度为0.5)加装在风机与电机之间将扭矩转速信号转换为频率信号。接口板将4-20mA的电流信号转化为0-5V的电压信号,并送至数据采集板,实现试验数据的采集。同时数据采集板还承担着控制风机转速和流量调节的任务,它把计算机给定的转速信号,转化为0-5V的电压信号,加载到变频调速器上(型号为FR-A540-1.5K-CH),通过电压的变化,使变频器输出的电压频率发生变化,从而控制交流电机的转速,实现通风机转速的调节。风机流量的调节采用步进电机带动滚珠丝杠副改变锥形调节器与风筒的相对位置来实现。应用数据采集板的三个数字I/O口,输出三相脉冲,来控制步进电机的旋转角度,从而控制丝杠的移动距离来调节风机流量的大小。为保证测量精度,除选用高精度的传感器及数据采集板外,系统从各个环节考虑了抗干扰特性,如数据采集板采用双端差分输入方式,消除共模干扰;处理好信号、仪表的接地且在软件中采用数字滤波技术等。
随着科学技术的飞速发展,塑料制品已经广泛应用到国民生产和生活的各个层面[1],下面是我整理的关于塑料拉伸性能测定技术论文,希望你能从中得到感悟!
拉伸速度对塑料拉伸屈服应力的影响
[摘 要]本文采用国家标准GB/T1040-2006对聚丙烯树脂进行了拉伸屈服应力的实验,研究不同拉伸速度下的拉伸屈服应力,并确定了最佳的拉伸实验速度为50 mm/min。同时对比了实验样条进行状态调节和未进行状态的拉伸屈服应力的差距。
[关键词]拉伸屈服应力 实验速度 状态调节
中图分类号:U958 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0278-02
1.前言
随着科学技术的飞速发展,特别是聚烯烃工业的发展,塑料制品已经广泛应用到国民生产和生活的各个层面[1],那么对塑料的各种性能进行严格的测试就显得非常重要,根据不同测试项目的结果可以判定该种塑料适合用于生产哪种类型的产品。其中力学性能是一个很重要的方面,包括拉伸、弯曲、冲击、压缩、撕裂性能等。而影响塑料拉伸性能试验结果的因素有很多,内在因素有塑料组分变化、分子量大小及分布、分子结构、分子取向程度和内部缺陷等,外在原因有试验仪器、试样的制备与处理、试验环境、试验参数、操作过程、数据处理和人为因素等[2]。
力学性能是结构材料最重要的使用性能,拉伸实验是应用最广泛也是最基础的力学性能实验方法。拉伸性能会随着样品厚度、制备方法、试验速度、夹具种类和拉伸度测量方法等因素的变化而变化[3]。对于不同的材料,试验速度对性能的影响不同,铝及其合金受拉伸速度的影响较小,软钢、不锈钢受拉伸速度的影响较大,试验速度增加,则强度性能指标升高,延伸性能指标降低;反之,强度性能与延伸性能指标的变化与上述相反[4],而聚烯烃树脂的拉伸性能受拉伸速度的影响特别大,尤其是对拉伸屈服应力的影响最大,这是因为塑料属于粘弹性材料,其应力松弛过程与变形速率紧密相关,需要一个时间过程。
从分子运动机理角度来说,聚合物的拉伸过程包括弹性形变、屈服、应变软化、冷拉、应变硬化和断裂。屈服即是在应力作用下链段开始运动,因为链段运动是松弛过程,外力的作用使松弛时间下降,若链段运动的松弛时间与外力作用速度相适应,材料在断裂前可发生屈服,出现强迫高弹性,则表现为韧性断裂。若外力作用时间短,链段的松弛跟不上外力作用速度,为是材料屈服需要更大的外力,材料的屈服强度提高,材料在断裂前不发生屈服,则表现为脆性断裂。本文即主要研究实验速度对拉伸屈服应力的影响。
在材料拉伸或压缩过程中,当应力达到一定值时,应力有微小的增加,而应变却急剧增长的现象,称为屈服,使材料发生屈服时的正应力就是材料的屈服应力。
根据拉伸试验测出的应力、应变对应值,可绘制应力一应变曲线。从曲线上可得到材料的各项拉伸性能指标值。曲线下方所包括的面积代表材料的拉伸破坏能。它与材料的强度和韧性相关。强而韧的材料 ,拉伸破坏能大 ,使用性能也佳。不同类型的高分子材料的应力-应变曲线是不同,拉伸屈服应力的大小也不一样。典型的聚合物拉伸应力-应变曲线如图1所示。
在应力-应变曲线上,以屈服点为界划分为两个区域。屈服点之前是弹性区,即除去应力后材料能恢复原状,并在大部分该区域内符合虎克定律。屈服点之后是塑性区,即材料产生永久性变形,不再恢复原状。
根据拉伸过程中屈服点的表现,伸长率的大小以及其断裂情况,应力-应变曲线大致可分为如图2所示的五种类型:①软而弱;②硬而脆;③硬而强;④软而强;⑤硬而韧。
所谓的“软”和“硬”是用于区分模量的低或高,“弱”和“强”是指强度的大小,“脆”是指无屈服现象而且断裂伸长很小,“韧”是指断裂伸长和断裂应力都较高的情况。聚丙烯树脂和聚乙烯树脂就属于韧性材料,它们的拉伸应力-应变曲线就是图2中的第5种。从图2可以看出并不是所有的聚合物都有屈服点的,这也就说明不同类型的聚合物其拉伸屈服应力是不同的,有的甚至没用拉伸屈服应力。
2.实验方法
2.1 样品制备
本实验按照国家标准GB/T1040-2006[5]的要求对聚丙烯树脂进行了拉伸屈服应力的实验。实验所用的原料是神华包头煤化工有限责任公司生产的聚丙烯粒料,牌号是L5E89。样品制备所用的仪器是克劳斯玛菲注塑机,注塑温度为230℃,模温机温度是40℃,保压压力是60巴,保压时间是30秒,冷却时间是25秒。所用的模具是P003955/06。注塑成型的样品的尺寸是150 mm×10mm×4mm(平均值),属于GB/T1040-2006中的Ⅰ型试样。对注塑成型的样条进行严格的挑选,保证样条的表面和边缘无划痕、黑点、空洞、凹陷和毛刺,样条应无扭曲,相邻的平面要相互垂直。样条的数量要足够多,保证每种试验参数下至少有10个合格的样条来进行平行试验。
2.2 样品进行状态调节
按照GB/T2918-1998[6]规定,将样品放在23℃,相对湿度为50%RH的恒温恒湿箱内状态调节48小时后再进行拉伸试验。
2.3 样品进行拉伸试验
拉伸实验所用的仪器是美国Instron公司的Bluehill万能试验机,根据GB/T 1040-2006,热塑性增强塑料的实验速度有B、C、D、E、F,即2 mm/min、5 mm/min 10 mm/min、20 mm/min 和50 mm/min,每种速度下都测试了10个样条,而且测试时操作方法要保持一致。测试前用游标卡尺在样条中心位置附近取三个点准确测得样条的宽度,取其平均值作为最终代入计算的数值,用测厚仪在样条中心位置附近取三个点准确测得样条的厚度,取其平均值作为最终代入计算的数值。在夹持样条时为了保证结果的平行性,要求样条上面有数字的一面正对着操作者,样条的切口端朝下。在样条的同一位置画好标线以保证每个样条的夹持位置是一致的。将样条放到夹具中时,要保证使样条的长轴线与试验机轴线在同一条直线上。从试验结果中发现在拉伸速度为2 mm/min和5 mm/min时,样品未被拉断,而且结果差距很大,故将这两个速度下的实验结果舍去,不参与讨论。 3.实验结果与讨论
3.1 速度对拉伸屈服应力的影响
不同实验速度下的拉伸屈服应力见表1。
每种实验速度下测试了15个样品,将实验结果相差比较大的舍弃,最终选取重复性很好的10个结果进行讨论,上述条件下的结果的标准偏差(RSD)分别为:1.11%,0.60%和0.59%,均小于5%,所以实验结果是可取的。综上所述,随着拉伸速度的增加,样品的拉伸屈服应力是逐渐增加的。对于GB/T1040-2006中的Ⅰ型试样来说,最佳的拉伸速度是50 mm/min。
3.2 状态调节对拉伸屈服应力的影响
未进行状态调节和进行状态调节的样品的拉伸屈服应力见表2。
根据GB/T2918-1998规定,将样品放在23℃,相对湿度为50%RH的恒温恒湿箱内状态调节48小时。实验速度为20 mm/min和50 mm/min。每种测试条件下均测试了10个样品,将实验结果相差比较大的舍弃,最终选取重复性很好的5个结果进行讨论,上述条件下的结果的标准偏差(RSD)分别为:0.96%,0.50%,0.79%和0.67%,均小于5%,所以实验结果是可信的。从实验结果可以看出,状态调节后的样品的拉伸屈服应力明显的比为进行状态调节的样品的拉伸屈服应力要大。
4.结论
相同条件下,拉伸速度越大,样品的拉伸屈服应力越大。对于GB/T1040-2006中的Ⅰ型试样来说,最佳的拉伸速度是50 mm/min。样品经过状态调节后其拉伸屈服应力增大。
对于本公司生产的聚丙烯树脂的拉伸性能测试,要求拉伸实验的样条应该在注塑成型后进行状态调节48小时后再进行测试,测试的最佳速度为50 mm/min。
参考文献
[1] 周祥兴,郁文娟,张惠曦等.实用塑料包装制品手册.中国工业出版社,2000.
[2] 张怀志,阎功臣,景丽荣等.影响塑料拉伸试验结果的因素.工程塑料应用,2005年,第33卷,第10期.
[3] 王超先,蔡春飞.塑料拉伸屈服应力不确定度的评定.理化检验-物理分册,2004,7(40):341-343.
[4] 陆文华.影响拉伸试验结果的主要因素,广东交通职业技术学院学报,2004年12月第4期.
[5] 国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布.GB/T1040-2006塑料 拉伸性能的测定[M].北京:中国标准出版社,2007.
[6] 国家质量技术监督局发布.GB/T2918-1998塑料试样状态调节和试验的标准环境[M].北京:中国标准出版社,1998.
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汽车检测论文
汽车检测是指为了确定汽车技术状况是否达到标准或工作能力是否正常而进行的检查和测量。下面是我为大家精心推荐的汽车检测技术论文,希望能够对您有所帮助。
国内汽车检测技术概况
[摘 要] 本文通过了解我国国内汽车检测技术的概念及其分类,介绍了我国一些先进前沿的汽车检测技术,阐述了我国汽车检测技术的发展概况,针对我国汽车检测技术中的不足之处,结合我国汽车检测技术的具体发展形势,提出了我国汽车检测技术的发展方向,这对我国汽车检测技术的发展具有一定的现实指导意义。
[关键词] 汽车检测;检测技术;国内现状;发展概况
1.汽车检测的概念
汽车检测是指为了确定汽车技术状况是否达到标准或工作能力是否正常而进行的检查和测量。汽车检测技术则是指在汽车检测这一过程中所有与之相关的检测硬件和检测软件的研发和使用技术。
2.汽车检测技术的分类
2.1 安全环保检测
安全环保检测主要是针对汽车的安全运行和环境保护方面的检测,这种检测又分为定期检测和不定期检测。该检测的目的是为了确定车辆是否具备符合要求的外观容貌以及良好的安全性能,同时对汽车的环境污染程度进行有效控制。在汽车不解体的情况下,对汽车建立安全监控体系,确保汽车能高效、安全和低污染的运行。
2.2 综合性能检测
综合性能检测是指对汽车的综合性能实行定期或者不定期的'检测。该检测的目的是为了确定汽车是否具有良好的动力性、可靠性、安全性、噪声污染性以及排气净化性。该检测主要针对汽车的故障及其原因或隐患部位实行质量监督和检测,从而建立汽车质量监控体系,来达到该检测技术的目的。
3.国内汽车检测技术的发展情况
3.1 国内汽车检测技术的发展历程
(1)20世纪60年代,我国汽车检测技术处于起步阶段。我国开始研究汽车检测技术开始于20世纪60年代,为了满足当时的汽车维修需要,我国交通部门研究和开发了发动机汽缸漏气量检测仪以及点火正时灯等一些基本的检测仪器。
(2)20世纪70年代,我国汽车检测技术进入发力发展阶段。随着我国汽车生产技术以及人们汽车使用率的飞速增长,我国交通部门开始进入大力发展汽车检测技术的阶段。汽车检测的仪器设备增多,检测项目增多,检测标准和规则也得到进一步的完善,建立了汽车性能综合检验台。
(3)20世纪80年代,我国汽车检测技术进入快速发展阶段。随着我国科学技术和国民经济的飞速发展,我国汽车制造业和交通运输业也得到了飞速发展。因此,对汽车检测技术和设备的需求也日益增涨。我国汽车检测技术因此进入其发展的蓬勃向上时期。
(4)20世纪90年代至今,我国汽车检测技术已经发展相对成熟。迈入90年代后,我国汽车检测技术从其设备的研制、开发以及生产都有了自身的一套运作体系。90年代是我国汽车检测技术的发展高潮时期。虽然目前我国的汽车检测技术与外国仍存在一定的差距,其发展的过程中也存在有一些问题和不足,但我国汽车检测技术也在不断的吸收借鉴完善自己,保证自身良好的发展态势,努力为其创造广阔的发展前景。
3.2 目前国内具有代表性的先进前沿的汽车检测技术
(1)虚拟仪器检测技术
虚拟仪器检测技术是指通过自由增减测试系统配置,利用系统配置单元器件,按照每一个项目测试的要求标准,可以直观和有效的得出监测结果,从而提高测试技术的效率。
(2)将GPS技术与车辆检测相结合
该技术主要是利用了能够接受卫星定位信号的GPS系统,将其与汽车检测技术系统相结合,从而达到快捷有效的检测过程。
(3)利用汽车四轮定位进行检测
四轮定位仪主要是依据车轮定位得到检测数据,它利用图像显示并记录汽车四轮的运作情况,与汽车检测数据结果分析相结合,从而达到检测目的。
4.国内汽车检测技术发展过程中存在的问题
4.1 国内汽车检测站的经营管理过程中存在行政干预问题
在我国,安全检测是由公安部门来建立管理的。因此我国的综合性能检测站都由交通部门直接建立并管理或者由地方企业建立但仍由交通部门管理。这种行政管理形式,往往造成了检测结果的不真实、检测过程的不规范或者检测项目不完善的情况,甚至是伪造一些监测数据。
4.2 我国汽车检测存在重复检测的问题
目前,我国有权对汽车进行检测的机构至少有三种,即安检站、机动车尾气排放检测站以及汽车综合性能检测站。这三个机构又分别归隶属于公安、环保、和交通管理部门。这些部门从各自的职能要求出发对车辆进行必要的检查和监测,容易造成车辆的重复检查,在加大汽车检测工作量的同时,给车主也带来不便。
4.3 检测技术有待进一步完善
目前,我国的进口汽车检测标准体系主要依赖于外国检测标准,因此针对我国汽车具体发展情况,我国的汽车检测技术有待进一步提高和完善。例如,我国目前的技术可以对车辆的正面、侧面、追尾等事故进行检测,但对侧面碰撞、追尾碰撞等事故却缺乏相关的检测标准。这也急需我国汽车检测技术的提高和完善。
4.4 我国汽车检测人员的整体专业能力和专业素质有待提高
一方面,我国的汽车检测人员的专业检测能力有待提高。一些检测人员本身缺乏基本的汽车知识,检测操作不规范,对检测结果的分析能力不够,不能很好的判断汽车是否达到检测标准。另一方面,我国汽车检测人员的自身素质不够,一些检测人员故意抬高检测收费标准,为了个人利益不顾集体利益,甚至为一些没有达到标准的车辆伪造数据。这些都是造成安全隐患的个人因素,也不利于我国检测技术的研发和推广。
5.解决国内汽车检测技术发展过程中的问题的有效措施
5.1 汽车检测技术基础实现规范化
在我国汽车检测技术的发展过程中,汽车检测的硬件技术一直以来都比汽车检测技术中的软件技术更受重视。这种想法往往会导致对一些基础性技术研究的忽略。因此,我国汽车检测技术的发展方向应该注重与硬件配套的软件检测技术的完善和提高。这方面主要做到三点:一,制定并完善汽车检测项目的限值标准和检测方法;二,完善汽车技术状况检测的评定细则,将全国各地的检测要求和具体操作技术进行统一和规范化;三,严格执行综合性能检测站对大型检测设备的认证规则,确保综合性能检测站有能力胜任并履行其检测职责。
5.2 汽车检测设备实现智能化
虽然目前我国的汽车检测技术以及检测设备的智能化与国外的检测存在一定的差距,但是我国汽车检测设备正积极学习并通过进口一些外国先进检测设备来提高并完善我国汽车检测设备的智能化。检测设备的智能化使检测设备具有专家检测和诊断系统以及智能化的功能,可以在较短时间较快较准确的对汽车状况进行检测,并诊断出汽车发生故障的部位以及故障原因,从而让维修人员能够迅速解除故障。节约了劳动成本,提高了劳动效率。
5.3 汽车检测管理实现网络化
随着计算机和网络技术的飞速发展,我国各个行业都在逐步实现其管理的网络化,汽车检测行业也不例外。目前,虽然我国的部分汽车综合性能检测站已经实现了计算机管理系统检测,但计算机监控系统并不完善,而且各个检测站之间采用的计算机检测方式也都一致。为了逐步实现我国汽车检测管理的一致性和有效性,我国汽车检测应该积极推进其管理的网络化。
6.总结
随着我国经济和社会的进步以及汽车工业的发展,我国汽车检测技术也必须不断的提高和完善。为了使汽车维修人员的工作越来越轻松,提高汽车检测结果准确性,我国汽车检测技术的发展越来越趋向于自动化、网络化和智能化。汽车检测技术的完善和提高有利于我国交通事业以及环保事业的发展,从而为我国经济和社会的发展提供良好的外在环境。
参考文献
[1] 初君浩;浅析汽车检测技术的发展[J];科技致富向导;2014(08)25.
[2] 王洪亮;汽车检测技术的若干问题的思考[J];无线互联科技;2013(12)15.
作者简介
张彦(1975-)女,汉族,山东菏泽人,助理工程师,大学学历,毕业于山东省委党校经济管理专业,研究方向为车辆检测、维修。