便攜式氣體流速測定儀的研制.docx

1、S一盤©下/。3<26J418-廠一-.、L994年9月'".一_*-""'.'-*.»._忌*沆理電史仗，/項如扣y包/便攜式氣體流速測定儀的研葡朱蘇康張志奮/蔣世祥一.（中國紡織大學）抗信絲綢印染有限公司）<«*1本文介約了用于氣體流速動態(tài)測試的ZFC-2流速儀的硬件和軟件設計特點。通過對比測試驗證了該儀器不僅具有體積小，重使用簡便等特點，而且測試的相對誤差較小，符合工程測量的一般熨求，能作為嘖氣織機流速測試的常規(guī)伙器.詳碼繇計算器我們研制的ZFC-2便攜式氣體流速測定儀，體積小，成本低、可用交

2、直流電源、使用方便.能進行在線動態(tài)的流速測定、具有數(shù)字式打印、顯示和僭能化等待點，可作為噴氣織機的一種常規(guī)儀器.下面對該儀器作一扼要介紹.i.液速儀的測試原理和硬件結構流速儀是用壓力-速度測試原理，在忽略流體靜壓的條件下，通過對流體動壓的測定來近似地測算引緯流體的流速，忽略流體靜壓所造成的測試誤差（不大于然后，流體靜壓的忽略使儀器結構及測算過程得到了極大的簡化.報據(jù)上述測試原理，流速儀被設計成三個組成部分，儀器的結構框圖如下，!感部分圖1儀器的結構框圖1.壓力轉感部分，流體測壓頭、導管和壓力傳感器構成了慶力傳感部分，它將引緯管道中流體的速度轉換成模擬電量“Fl.2.數(shù)字化電路部分：由消精度、低

3、漂移的斬波穩(wěn)零集成運放電路和模/數(shù)轉換電路組成.傳感器輸出的模擬電最經(jīng)放大處理，考慮到噴氣織機流速范圍較寬，為提高儀器的分辨率，放大倍數(shù)分為兩檔，按不同的測量量程范圍選擇不同的放大倍數(shù).放大后的模擬電量經(jīng).A/D電路轉換成為數(shù)字量.3.程序控制.數(shù)據(jù)處理及顯示、打印部分：由8039單片微機系統(tǒng)（包括程序存儲器等、譯碼器、光電耦合器及CASIOHR-8B計算器組成,8089單片微機的計算能力稍差,但它具有較強的控制功能及轉移、查表指令.且運算速度快.在單片機程序控制下，儀器按不同測試要求完成采樣、模/數(shù)轉換、統(tǒng)計運算及顯示、打印等工作.一些被簡化了的運算過程（如三十二個數(shù)據(jù)的算術平均及查表開平方

4、等由單片機執(zhí)行，從而縮短了計算時間，彌補了CASIO計算器部分運算功能的不足.-由于使用了計算器，一些復雜的數(shù)據(jù)運算直接用計算器進行，使程序設計及調(diào)試工作得以大大簡化，CASIO計算器帶有是電很少的液晶顯示屏和微型打印裝置，被用于刑試結果的數(shù)據(jù)輸出.在程序控制下，單片微機輸入/輸出口Pi輸出的邏輯信號通過譯碼?缸光電耦合*器，完成升算器的數(shù)據(jù)及各種操作的鍵入工作.二、儀H的軟件設計待點在程序設計中，首先利用8039單片微機的位泌溢轉移指令，根據(jù)施加在痢入/輸出口P,上的測誠信號,使程序流程轉向定常流測定（包括儀器枝零及標定）、零漂記億和瞬時值測定三個不同的程序分支.妨務學報第十五卷.九牛定常流

5、測定時，儀器自動采集不同時刻的流體總壓覺，并進行算術平均值計算.采樣的樣本容量按樣本離散程度、測試情度及信度*限確定為”=32.由于所選的樣本容最具有&的整數(shù)次弟特點，因此曲用了符合四舍五入運算法則的平均值程序，即軟件濾波程序.平均值計算方法為，(m+a«)/2+(05+0*)/2,-*'1111,42x*-+-2所得到的平均值誠去零位漂移量存儲單元中的數(shù)值，然后作平方根運算.為實現(xiàn)平方根運算，在程序中設計了表格和查表指令.該指令將指令所在頁內(nèi)，以累加器刀的內(nèi)容(頁數(shù)和4中內(nèi)容由被開方數(shù)決定為頁內(nèi)地址的程序存儲單元中的表格希數(shù)(平方根)夏制到累加器4中去，用于后續(xù)運算

6、.這是一個比較簡單的方法，同時又能夠保證足夠的計算精度和運算速度.在程序控制下.平方根值通過譯瑪器.光電耦合器輸送到CASI。計算捋.與預設定的常數(shù)相乘，最后自動顯示并打印輸出計算結果，即流體速度的測定值.在儀器開機半小時.后，借助硬件電路進行儀器的校零機標定.首先，零位漂移量存儲單元被自動清零.當流體測壓頭分別置于氣壓為零和氣壓為某一特定數(shù)值的環(huán)境中時，根據(jù)液晶屏顯示值，調(diào)節(jié)模/數(shù)轉換器ADCS04的和，"處電壓，分別完成儀器的笨位校正及株定工作./頃.)、rRRr2處電壓由精密基準電源供應，電此十分稽定溫度系數(shù)<10ppm/5C).由于儀器連續(xù)使用過耘中壓力傳感器零位發(fā)生比

7、較明顯的深移，同時放大器也有微蚩零漂，因此儀器被設計成具有智能化特點，就是在使用過程中能隨時地利用軟件進行役器的零位校正.當流體浪!I壓頭置于氣壓為零的環(huán)境中時，因各種原因引起的零位潦移值，即所澳出的壓力平均值并非為等(實際上這一壓力平均419127】值應該為零)，在零漂記憶分支程序中，該平均僚被存放到零位漂移量存儲單元中，作為以后定常流測定和瞬時流速測定的零位修正依據(jù).正常情況下，傳感器的零位漂移量作緩慢，的正向遞增，一定時間后趨于穩(wěn)定.當程序轉入瞬時值刪定分支后，利用測試輸入線T作進一步條件分支的轉移.來自織g+3/2+(flu+a3l)/2坑主軸編碼器的主軸某-CTTZ"&qu

8、ot;一角度脈沖時間信號作W為條件分支轉移邏輯的條件.在脈沖來臨之后，流程立即轉入采樣分支程序，由于8039單片微機指令的執(zhí)行周期短，程序運行速度快，因此我們?nèi)∵B續(xù)十個采樣值的平均數(shù)作為主軸這一瞬時角度的氣流總壓值.然后，程序轉入與定常流測定共用的零漂校正.計算和顯示程序.進行某瞬時流速的計算.顯示及打印,三、儀暮的對比試#為檢驗本儀器的測試結果正確程度，我們進行了該流速儀與丹麥LDA-10型二維激光多普勒流速儀的對比例試,測試對象為恒定壓力供氣的津田駒哦氣織HZA200-190主噴嘴射流核心區(qū)軸線上某點的流速.隨機地改變供氣壓力，造成測試點的不同流速，對比試驗的結果如表所示.以LDA-10型

9、激光多普勒流速儀的倒試衰兩種流速儀的對比測試序號ZFC-2流速儀LDA-10流速儀|相對誤差%)1110.520?108.26452.08293.5175394.483201.02386.0786483.667632.88470.B81568.744932.03543.5706744.596692.30G27.6301829.312945.74721.2539820<611403.12814.8779115.283842.54958.4484658.451990.56CMvip.oom1994年9月六連桿平動打緯機構與實踐聲盛鐸痣南大亦本文介緝六連桿平動打緯機構的設計目的及過程，以及其實

10、踐所取得的效果。問的提出噴氣織機是利用噴射的高速氣流對緯紗所產(chǎn)生的摩擦牽引力進行引緯的一種新型無梭織機.它拋棄了苯重的大校子而采用壓縮空氣作為載緯介質(zhì)來引緯.由于噴射氣流的速度很高.因此，緯紗飛行速度將得以提高,為織機采用開口高度小和打緯動程小創(chuàng)造了有利條件.在氣流引緯中，由于緯紗頭端沒有載緯器做先導，所以緯紗頭端始終處于自由狀態(tài)，它屬于消極式引緯'花引緯過程中，緯紗頭稍受阻礙，便可造成雙緯等庇點，經(jīng)分析和動態(tài)觀測.將前梭口劃分為三個區(qū)域：以織口為起始點.占前梭口長度。0%以內(nèi)為不清晰區(qū)3占前梭口長度60%80%之間為比較清晰區(qū)：占前梭口長度80%，以上為清晰區(qū).為了描述開口清晰程度，

11、引入開口利用率的概念，如圖1所示.根據(jù)穴流引緯的特點，噴氣稅機的開口利用率愈大愈好.但是由于打緯機構中構件結構尺寸及打緯和引緯方式的限制,開口利用率往往偏低,若用異形箱槽代替管道片作為引緯通道，可以提高開口利用率，國外的異形箝槽形B1后C3式槽箱打緯和引瑋位置開口利用宰K喋|翳怒|畿h.x1財狀為C字,前凸式.為了進一步提高開口利用率，我們革新設計為后凹式,其形狀和尺寸如圖1所示.噴氣織機打緯機構的作用：<1）利用裝在箝座上的鋼茹把緯紗推向織口,使與經(jīng)紗交織，形成符合設計要求的織物.（2）控制經(jīng)紗的密度和織物的幅寬.<3）采用異形箱打緯時.當箝座處于后心時，要有一段相對靜止時間，且值為準，ZFC-2型流速儀測定值的最大相對誤差為6.74%,在這一誤差值中，還包括了對比刪試本身所產(chǎn)生的誤差，如測試點安裝位置等引起的誤差.測試結果表明：ZFC-2流速儀不僅具有體積小、重鼠輕,使用方便等優(yōu)點，而且測試的相對誤差完全符合工程測量的一般要求，它將在噴氣織機的流速測試和引緯工藝調(diào)楚等工作中發(fā)揮日益明顯的