便携式气体流速测定仪的研制.docx

1、S一盘©下/。3<26J418-厂一-.、L994年9月'".一_*-""'.'-*.»._忌*沆理电史仗，/项如扣y包/便携式气体流速测定仪的研葡朱苏康张志奋/蒋世祥一.（中国纺织大学）抗信丝绸印染有限公司）<«*1本文介约了用于气体流速动态测试的ZFC-2流速仪的硬件和软件设计特点。通过对比测试验证了该仪器不仅具有体积小，重使用简便等特点，而且测试的相对误差较小，符合工程测量的一般熨求，能作为啧气织机流速测试的常规伙器.详码繇计算器我们研制的ZFC-2便携式气体流速测定仪，体积小，成本低、可用交

2、直流电源、使用方便.能进行在线动态的流速测定、具有数字式打印、显示和僭能化等待点，可作为喷气织机的一种常规仪器.下面对该仪器作一扼要介绍.i.液速仪的测试原理和硬件结构流速仪是用压力-速度测试原理，在忽略流体静压的条件下，通过对流体动压的测定来近似地测算引纬流体的流速，忽略流体静压所造成的测试误差（不大于然后，流体静压的忽略使仪器结构及测算过程得到了极大的简化.报据上述测试原理，流速仪被设计成三个组成部分，仪器的结构框图如下，!感部分图1仪器的结构框图1.压力转感部分，流体测压头、导管和压力传感器构成了庆力传感部分，它将引纬管道中流体的速度转换成模拟电量“Fl.2.数字化电路部分：由消精度、低

3、漂移的斩波稳零集成运放电路和模/数转换电路组成.传感器输出的模拟电最经放大处理，考虑到喷气织机流速范围较宽，为提高仪器的分辨率，放大倍数分为两档，按不同的测量量程范围选择不同的放大倍数.放大后的模拟电量经.A/D电路转换成为数字量.3.程序控制.数据处理及显示、打印部分：由8039单片微机系统（包括程序存储器等、译码器、光电耦合器及CASIOHR-8B计算器组成,8089单片微机的计算能力稍差,但它具有较强的控制功能及转移、查表指令.且运算速度快.在单片机程序控制下，仪器按不同测试要求完成采样、模/数转换、统计运算及显示、打印等工作.一些被简化了的运算过程（如三十二个数据的算术平均及查表开平方

4、等由单片机执行，从而缩短了计算时间，弥补了CASIO计算器部分运算功能的不足.-由于使用了计算器，一些复杂的数据运算直接用计算器进行，使程序设计及调试工作得以大大简化，CASIO计算器带有是电很少的液晶显示屏和微型打印装置，被用于刑试结果的数据输出.在程序控制下，单片微机输入/输出口Pi输出的逻辑信号通过译码?缸光电耦合*器，完成升算器的数据及各种操作的键入工作.二、仪H的软件设计待点在程序设计中，首先利用8039单片微机的位泌溢转移指令，根据施加在痢入/输出口P,上的测诚信号,使程序流程转向定常流测定（包括仪器枝零及标定）、零漂记亿和瞬时值测定三个不同的程序分支.妨务学报第十五卷.九牛定常流

5、测定时，仪器自动采集不同时刻的流体总压觉，并进行算术平均值计算.采样的样本容量按样本离散程度、测试情度及信度*限确定为”=32.由于所选的样本容最具有&的整数次弟特点，因此曲用了符合四舍五入运算法则的平均值程序，即软件滤波程序.平均值计算方法为，(m+a«)/2+(05+0*)/2,-*'1111,42x*-+-2所得到的平均值诚去零位漂移量存储单元中的数值，然后作平方根运算.为实现平方根运算，在程序中设计了表格和查表指令.该指令将指令所在页内，以累加器刀的内容(页数和4中内容由被开方数决定为页内地址的程序存储单元中的表格希数(平方根)夏制到累加器4中去，用于后续运算

6、.这是一个比较简单的方法，同时又能够保证足够的计算精度和运算速度.在程序控制下.平方根值通过译玛器.光电耦合器输送到CASI。计算捋.与预设定的常数相乘，最后自动显示并打印输出计算结果，即流体速度的测定值.在仪器开机半小时.后，借助硬件电路进行仪器的校零机标定.首先，零位漂移量存储单元被自动清零.当流体测压头分别置于气压为零和气压为某一特定数值的环境中时，根据液晶屏显示值，调节模/数转换器ADCS04的和，"处电压，分别完成仪器的笨位校正及株定工作./顷.)、rRRr2处电压由精密基准电源供应，电此十分稽定温度系数<10ppm/5C).由于仪器连续使用过耘中压力传感器零位发生比

7、较明显的深移，同时放大器也有微蚩零漂，因此仪器被设计成具有智能化特点，就是在使用过程中能随时地利用软件进行役器的零位校正.当流体浪!I压头置于气压为零的环境中时，因各种原因引起的零位潦移值，即所澳出的压力平均值并非为等(实际上这一压力平均419127】值应该为零)，在零漂记忆分支程序中，该平均僚被存放到零位漂移量存储单元中，作为以后定常流测定和瞬时流速测定的零位修正依据.正常情况下，传感器的零位漂移量作缓慢，的正向递增，一定时间后趋于稳定.当程序转入瞬时值删定分支后，利用测试输入线T作进一步条件分支的转移.来自织g+3/2+(flu+a3l)/2坑主轴编码器的主轴某-CTTZ"&qu

8、ot;一角度脉冲时间信号作W为条件分支转移逻辑的条件.在脉冲来临之后，流程立即转入采样分支程序，由于8039单片微机指令的执行周期短，程序运行速度快，因此我们取连续十个采样值的平均数作为主轴这一瞬时角度的气流总压值.然后，程序转入与定常流测定共用的零漂校正.计算和显示程序.进行某瞬时流速的计算.显示及打印,三、仪暮的对比试#为检验本仪器的测试结果正确程度，我们进行了该流速仪与丹麦LDA-10型二维激光多普勒流速仪的对比例试,测试对象为恒定压力供气的津田驹哦气织HZA200-190主喷嘴射流核心区轴线上某点的流速.随机地改变供气压力，造成测试点的不同流速，对比试验的结果如表所示.以LDA-10型

9、激光多普勒流速仪的倒试衰两种流速仪的对比测试序号ZFC-2流速仪LDA-10流速仪|相对误差%)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月六连杆平动打纬机构与实践声盛铎痣南大亦本文介缉六连杆平动打纬机构的设计目的及过程，以及其实

10、践所取得的效果。问的提出喷气织机是利用喷射的高速气流对纬纱所产生的摩擦牵引力进行引纬的一种新型无梭织机.它抛弃了苯重的大校子而采用压缩空气作为载纬介质来引纬.由于喷射气流的速度很高.因此，纬纱飞行速度将得以提高,为织机采用开口高度小和打纬动程小创造了有利条件.在气流引纬中，由于纬纱头端没有载纬器做先导，所以纬纱头端始终处于自由状态，它属于消极式引纬'花引纬过程中，纬纱头稍受阻碍，便可造成双纬等庇点，经分析和动态观测.将前梭口划分为三个区域：以织口为起始点.占前梭口长度。0%以内为不清晰区3占前梭口长度60%80%之间为比较清晰区：占前梭口长度80%，以上为清晰区.为了描述开口清晰程度，

11、引入开口利用率的概念，如图1所示.根据穴流引纬的特点，喷气税机的开口利用率愈大愈好.但是由于打纬机构中构件结构尺寸及打纬和引纬方式的限制,开口利用率往往偏低,若用异形箱槽代替管道片作为引纬通道，可以提高开口利用率，国外的异形箝槽形B1后C3式槽箱打纬和引玮位置开口利用宰K喋|翳怒|畿h.x1财状为C字,前凸式.为了进一步提高开口利用率，我们革新设计为后凹式,其形状和尺寸如图1所示.喷气织机打纬机构的作用：<1）利用装在箝座上的钢茹把纬纱推向织口,使与经纱交织，形成符合设计要求的织物.（2）控制经纱的密度和织物的幅宽.<3）采用异形箱打纬时.当箝座处于后心时，要有一段相对静止时间，且值为准，ZFC-2型流速仪测定值的最大相对误差为6.74%,在这一误差值中，还包括了对比删试本身所产生的误差，如测试点安装位置等引起的误差.测试结果表明：ZFC-2流速仪不仅具有体积小、重鼠轻,使用方便等优点，而且测试的相对误差完全符合工程测量的一般要求，它将在喷气织机的流速测试和引纬工艺调楚等工作中发挥日益明显的