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�，綑{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�。埃埃梗埃玻埃保贰兜刂shou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�，包括法离H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�、先禁W�、安全性和可靠性，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
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)見圖２。
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�，通过增藘嗕与加载装置悼~新種貧饗嗔櫻炎昊墓Υ莞縹辛髦貧魑眨饈韻低吃砣繽跡�，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)�、系統(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·ｍ
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)無級(jí)加載等特點(diǎn)，見圖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。
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)
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)的諸多問題，特別是在工地上因條件限制無法判定的問題在試驗(yàn)臺(tái)能夠輕松地解決。通過對(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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