测量仪表设计说明书.docVIP

课 程 设 计 1引言 3 1.1题目介绍 3 1.2背景意义………………………………………………………………………………...3 2 系统总体设计…………………………………………………………………………………….....3 2.1 设计目的……………………………………………………………………….......3 2.2设计内容与要求……………………………………………………………………3 2.3污垢测量方法 4 2.4总体实验装置结构………………………………………………………………...4 2.5污垢热阻法数学模型的建立……………………………………………………...6 2.6 各参数的检测和控制 7 2.6.1温度测量 7 2.6.2水位测量 12 2.6.3流量测量 12 2.6.4差压测量 13 3 数据采集卡的选择 …..15 3.1 功能特点 15 3.2 AD转换部分 15 3.3 DA转换部分………………………………………………………………….....15 4 上位机监控界面图 15 5参考文献 15 多功能动态实验装置 摘要：本课程设计论文介绍了一种换热设备污垢的测量方法—热电阻法，它通过我校节能与测控研究中心杨善让教授为首研发的基于测量新技术的多功能动态模拟实验装置来实现的。其中需要检测和控制的参数主要有温度：试验管流体进出口温度，试验管壁温，水域温度；水箱水位；试验管内流体流量及含有污垢的馆内差压。通过温度计、补水箱、集水槽、模拟换热器及监控系统来检测控制这些参数，从而达到测量污垢的目的。 关键词：污垢热阻 模拟装置 引言 1.1题目介绍 本实验装置的模拟换热器是由恒温水浴作为热源加热实验管段（约2m），水浴温度由温控器、电加热管以及保温箱体构成。水浴中平行放置两实验管，独自拥有补水箱和集水箱，构成两套独立的实验系统。 1.2背景意义 污垢和腐蚀问题是各类换热设备普遍存在的，换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。影响：设备管道水垢附着，降低换热效率3%--10%。使系统水循环量减少：沉积物（如水垢、微生物粘泥）覆盖在空调水系统设备管道或换热器流道表面，严重的将堵塞流道，使低温水循环量减少，热交换效率进一步降代。污垢集聚会导致垢下局部腐蚀，缩短设备使用寿命 (1)温度：包括实验管流体进口（20~40℃）、出口温度（20~80 ℃） ，实验管壁温（20~80 ℃）以及水浴温度（20~80 ℃）； (2)水位：补水箱上位安装，距地面2m，其水位要求测量并控制循环水泵，以适应不同流速的需要，水位变动范围200mm~500mm； (3)流量：实验管内流体流量需要测量，管径Φ25mm，流量范围0.5~4m3/h； (4)差压：由于结垢导致管内流动阻力增大，需要测量流动压降，范围为0~50mm水柱。 2.3污垢测量方法 同流量测量一样，对于污垢测量，目前有很多方法，但每种方法都受条件限制，因此要选用最适合的方法去测量。 按对沉积物的监测手段污垢测量可分为：热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法；非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射性技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法和化学法。这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切的是热学法。 本文将简单介绍污垢监测的热学法中的污垢热电阻法。 2.4总体实验装置结构 本实验装置的模拟换热器是由恒温水浴作为热源加热实验管段（约2m），水浴温度由温控器、电加热管以及保温箱体构成。水浴中平行放置两实验管，独自拥有补水箱和集水箱，构成两套独立的实验系统。可以做平行样实验和对比实验。为获取水处理药剂的效果、强化换热管的污垢特性、污垢状态下强化管的换热效果等等，管内流体一般为人工配制的易结垢的高硬度水或是含有固体微粒等致垢物质。 图2-2 本实验装置原理图 图中各数字代表的含义如下： 1-恒温槽体 2-试验管段 3-试验管入口压力 4-管段入口温度测点 5-管壁温度测点 6-管段出口温度测点 7-试验管出口压力 8-流量测量 9-集水箱 10-循环水泵 11-补水箱