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產(chǎn)品中心暖通環(huán)保五孔探針測試系統(tǒng)
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更新時間：2024-11-19
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產(chǎn)品分類
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五孔探針測試系統(tǒng)
一、總體方案
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圖1-1 超音速流場參數(shù)測試系統(tǒng)構(gòu)成原理圖 |
二、五孔探針測試系統(tǒng)組成和性能分析
1、16位高分辨率
本系統(tǒng)采用的采集平臺具有16位高分辨率，保證了所采數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
2、采集時鐘可調(diào)
測試系統(tǒng)所測得的數(shù)據(jù)每隔1秒鐘更新一次，間隔時間可調(diào)，最小間隔10ms。
3、16路差分單端模擬量輸入方式
差分單端模擬量輸入信號可以有效抑制共模干擾信號，提高采集精度。
4、五孔氣動探針
本系統(tǒng)測試探針采用五孔氣動探針，可允許測量的最大角度為±30°，測量馬赫數(shù)范圍為0-60m/s，壓力測試范圍為±2.5KPa。
5、 位移機構(gòu)
200*200+φ100mm三軸位移系統(tǒng)，位移臺精度0.01mm，旋轉(zhuǎn)臺精度0.01°，夾持部分配隔熱材料。
6、 截面測試軟件
本系統(tǒng)結(jié)合VB可視化編程方法，嵌入五孔探針插值算法，實現(xiàn)對葉柵流道二維截面氣動參數(shù)的快速、準(zhǔn)確測量。該軟件操作界面友好，交互性強，具有很好的應(yīng)用拓展功能，本系統(tǒng)采用TCP/IP信號傳輸，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線傳輸，避免了物理信號的遠距離傳輸，提高了傳感器的響應(yīng)速度。
1、配置清單
序號 | 名稱 | 型號 | 參數(shù) | 數(shù)量 |
1 | 壓力掃描閥 | HF-PMS-I-2-1-A-T-00-T1-A
| 量程-2.5~2.5kpa(表壓)，精度0.1%FS，過載能力2×，采樣頻率100Hz,16個通道，支持TCP/IP通訊協(xié)議，環(huán)境濕度0%~95%（無凝結(jié)、無結(jié)霜），工作溫度-20~60℃，補償溫度0~60℃。 | 1 |
2 | 步進運動控制器 | HF-MCB-I-BC-4-A-T1-A | 4 軸運動控制系統(tǒng)，每軸可獨立控制，信號支持脈沖輸出，脈沖響應(yīng)頻率0~200kHz,脈沖輸出頻率誤差值<0.1%，輸出電流0.1~5.6A可調(diào)，10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)通訊接口，供電電源220V。 | 1 |
3 | 步進位移機構(gòu) | HF-MCB-I-BC-4-D | 步進電動平移臺:行程1000mm,軸間隙<0.02mm,螺桿導(dǎo)程<5mm,重復(fù)定位精<0.005mm。 | 3 |
步進電動旋轉(zhuǎn)臺:旋轉(zhuǎn)角度360°，最大承重40Kg，重復(fù)定位精度<0.01°，臺面直徑Φ200mm 。 | 1 | |||
4 | 五孔探針 | HF-PRB-05-L-BDT-HT-LT | L型304不銹鋼探針，長度按要求定制，速度精度0.1m/s，角度精度±0.5°，配合壓力掃描閥后的測量速度范圍0-60m/s。 | 1 |
5 | 五孔測試上位機軟件 | HF-DAQ-I-P-16 | 主要功能包括：掃描閥數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)保存、運動控制、五孔探針自動移測、五孔探針插值算法。 | 1 |
（1） 壓力掃描閥
壓力掃描閥如下圖所示。前面板用于采集信號的輸入，通道1~16為壓力物理信號的輸入（部分掃描閥通道1為大氣壓力傳感器，通道2不可連接軟管）。航插頭為供電以及通訊線。
（2） 位移機構(gòu)
位移機構(gòu)主要用于驅(qū)動探針的行走，以便實現(xiàn)五孔探針的流場測試過程。本系統(tǒng)選用4軸位移平臺（3軸平動+1軸轉(zhuǎn)動）來實現(xiàn)探針的運動，同時提供四軸運動控制器實現(xiàn)計算機遠程自動控制。如圖3-3所示。
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圖 3-3-a 電動位移臺（示意圖） | 圖 3-3-b 四軸運動控制器 |
（3） 五孔探針
五孔探針直接與流場接觸，通過感受壓力信號并與校準(zhǔn)文件結(jié)合得到測試點的流場壓力和速度信息。五孔探針結(jié)構(gòu)如下，
五孔探針 | |||
 | 組成 | 探桿、探頭和導(dǎo)壓管 | |
孔序定義 |
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（4） 實驗測試與后處理軟件
（a）壓力采集
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圖3-4-1 測試軟件主界面 |
測試軟件壓力測量主界面如圖3-4-1所示。在軟件中可實時動態(tài)監(jiān)測測試過程中相關(guān)參數(shù)的數(shù)值變化情況。相關(guān)參數(shù)包括：
環(huán)境參數(shù) | 大氣壓力（Pa） |
大氣溫度（K） | |
來流條件 | 來流總壓（Pa） |
來流總溫（K） | |
來流馬赫數(shù)（Ma） | |
測點參數(shù) | 測點總壓（Pa） |
測點靜壓（Pa） | |
測點馬赫數(shù)（Ma） | |
測點速度（m/s） | |
測點a（Alpha）角 | |
測點β（Beta）角 |
（b）運動控制
電機調(diào)試：單擊“電機調(diào)試"中的
，會出現(xiàn)電機調(diào)試面板，程序操作人員可根據(jù)需要進行坐標(biāo)架位置調(diào)整，調(diào)試完成后，單擊
，可隱藏調(diào)試界面。在電機調(diào)試之前，需要對X、Z及R軸運行方式進行“參數(shù)設(shè)置"，各軸設(shè)置細節(jié)如圖3-5所示。
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圖3-5 X、Z及R軸運行參數(shù)設(shè)置界面 |
a. “SET"中只需改變螺距和速度參數(shù)，其余參數(shù)與坐標(biāo)架本身有關(guān)。螺距是指螺紋上相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。速度表征坐標(biāo)架移動快慢。
b. “RUN"中，給定運行是指固定每一步的行進距離，并通過“增加"、“減少"命令按鈕控制行進方向；連續(xù)運行是指坐標(biāo)架持續(xù)運行到限位開關(guān)位置，“正轉(zhuǎn)"、“反轉(zhuǎn)"控制運行方向；目標(biāo)運行是指運行至某一坐標(biāo)位置。
c. 
顯示當(dāng)前坐標(biāo)位置，
按鈕是指將當(dāng)前坐標(biāo)修正為0。
d. 
灰色按鈕表示當(dāng)前正在設(shè)置的運動軸。
*注意線性測試時，只能選擇X軸控制?。。?/span>
e. 所有軸設(shè)置完畢，點擊
退出電機調(diào)試界面。
C. 數(shù)據(jù)處理
在確認(rèn)完成必要步驟后，單擊
，系統(tǒng)自動彈出如圖3-6所示的對話框，設(shè)置測試結(jié)果文件（默認(rèn)為“.dat"）的保存路徑和文件名稱。點擊“保存"后，系統(tǒng)隨后彈出如圖3-7所示對話框，此功能為記錄每一測試點時所有通道的數(shù)據(jù)（默認(rèn)為“.dat"）。點擊“保存"確認(rèn)后測試開始，坐標(biāo)架在程序控制下按照布點文件移動，并可在程序主界面實時觀測測試情況，如圖3-8所示（以矩形測試截面為例）。圖3-8為測量截面各布點處速度和損失情況，布點的顏色代表流動損失的大小，顏色偏向紅色的區(qū)域的損失較大，布點處的短線為速度矢量，代表流體在截面上流動速度的大小和方向，具體數(shù)據(jù)見保存的“xxx.dat"文件。同時，“探針數(shù)據(jù)"中五孔探針示意圖中也會動態(tài)顯示測試結(jié)果，顏色由藍向紅代表了壓力的由小變大，矢量線段代表了相對五孔探針的風(fēng)速和風(fēng)向，如圖3-9所示。測試結(jié)束后會彈出如圖3-10所示對話框，點擊“確定"結(jié)束測試。
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圖3-6 測試結(jié)果文件保存 | |
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（a）提示框 | （b）保存文件 |
圖3-7 測試實時結(jié)果保存 | |
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圖3-8 測量截面各布點處速度和損失情況 | |
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圖3-9 五孔探針的動態(tài)變化 | |
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圖3-10 測試結(jié)束提示 | |
1、 請檢查包轉(zhuǎn)是否完好，并核對機箱內(nèi)傳感器數(shù)量與類型是否與您選購的產(chǎn)品相符
2、 確認(rèn)供電電壓是否正確
3、 測試系統(tǒng)接電時，應(yīng)按照先機箱后電源板的順序接入
4、 避免安裝在油污、有灰塵環(huán)境，以免損毀產(chǎn)品
5、 禁止不按照設(shè)計要求測量介質(zhì)
6、 禁止超量程使用
7、 用戶在使用時請不要自行拆卸，以免損壞產(chǎn)品
8、 機箱內(nèi)均為精密儀器，使用時需遠離高電壓，電磁干擾嚴(yán)重的地方
9、 嚴(yán)禁操作人員暴力插拔探針與測試系統(tǒng)之間的PU氣管，這將會導(dǎo)致傳感器壓力薄膜破損。
10、 多孔氣動探針為易損件，每次測試結(jié)束后請將多孔氣動探針放置于清潔無塵環(huán)境中，以免灰塵堵塞探針頭部。
11、 如有維修更換，請在寄回前務(wù)必把機箱的雜物清理干凈，特別是對人身健康有害的物質(zhì)，如腐蝕性，有毒的，致癌的或有輻射性的物質(zhì)
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