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璧鬧匾裕檣芰朔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室的建設(shè)，充分發(fā)揮試驗室在提高產(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室是從美國引進(jìn)的檢測設(shè)備，并培養(yǎng)多名經(jīng)驗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)展和市場需求，提高法蘭式液位變送器試驗數(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試的采集系統(tǒng)，但也僅限于數(shù)據(jù)的簡單采集，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算。在鉆機(jī)測試方面，雖然產(chǎn)品進(jìn)入市場較晚，但為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，仍購買了不少的檢測工具和檢測設(shè)備，如用于鉆機(jī)加載的水力測功機(jī)，用于檢測鉆機(jī)卷揚(yáng)的起重鉆塔等。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，檢測設(shè)備和檢測方法的不斷更新?lián)Q代和公司新產(chǎn)品開發(fā)的多元化、系列化，檢測手段和檢測能力早已不能滿足產(chǎn)品發(fā)展的要求，急需擴(kuò)建場地和更新設(shè)備。為提高新產(chǎn)品研發(fā)能力和研發(fā)速度，完善產(chǎn)品的檢測手段，拓寬產(chǎn)品試驗范圍，充分發(fā)揮試驗室在提高產(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)，我公司聘請具有礦用產(chǎn)品檢測資質(zhì)的中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計研究院有限公司作為技術(shù)資詢方，合作建設(shè)測試系統(tǒng)。
２ 測試系統(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，必須科學(xué)組織試驗方案，精心搭配試驗設(shè)備。試驗室的建設(shè)是根據(jù)我公司的實際情況，并結(jié)合ＤＺ／Ｔ ００９０－２０１７《地謘hou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浴踩院涂煽啃�，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試系統(tǒng)
法蘭式液位變送器的測試系統(tǒng)是一個閉式的循環(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介質(zhì)，吸水管道上安裝壓力變送器測量吸入壓力，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，試驗介質(zhì)流經(jīng)穩(wěn)流室和管道上安裝的截止閥、高壓電動球閥和電磁流量計，從而得到所需的數(shù)據(jù)，其測試原理如圖１。
法蘭式液位變送器測試的主要測量參數(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)品的流量需測范圍為０～３０００Ｌ／ｍｉｎ，壓力需測范圍為０～２０ＭＰａ，由于流量和壓力范圍較大，僅用一種規(guī)格的流量計無法實現(xiàn)測試，為能滿足各型法蘭式液位變送器的型式試驗、可靠性試驗和溫升試驗，我們在設(shè)計法蘭式液位變送器測試系統(tǒng)時分三套管路，一套用于測大流量，一套用于測小流量，一套用于法蘭式液位變送器的易損件和性能試驗。由于法蘭式液位變送器在大流量、高壓力的工況下，手動調(diào)節(jié)泵的壓力十分困難，因此，加壓試驗采用高壓電動球閥遠(yuǎn)程控制加壓，有效避免了不安全因素的存在。
測試系統(tǒng)中泵的流量、壓力和泵速均能實現(xiàn)由計算機(jī)自動采集和顯示，泵的輸入功率、電流、電壓
等由電能綜合測試儀自動采集，同步計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)的同步性使得測試結(jié)果更加客觀可靠。法蘭式液位變送器的測試現(xiàn)場見圖２。
２．２ 鉆機(jī)測試系統(tǒng)
鉆機(jī)測試系統(tǒng)采用模擬鉆機(jī)的實約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ü鏊儐溆爰釉刈爸玫縹新種貧饗嗔櫻炎昊墓Υ莞縹辛髦貧魑�，拆}韻低吃砣繽跡常笛橄殖〖跡礎(chǔ)?/div>
測試系統(tǒng)主要由大小轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、錐齒輪箱、增速箱、電渦流測功機(jī)、電能綜合測試儀、推拉力測試儀、卷揚(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)Α⑾到y(tǒng)壓力、溫升、噪聲等項目的測試。
轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的測試采用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。由于產(chǎn)品型號較多，轉(zhuǎn)矩跨度大，選擇了兩臺轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器串聯(lián)，對于大扭矩測試選用量程為１００００Ｎ·ｍ
的傳感器，小扭矩測試選用量程為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，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)到共用測試平臺和電渦輪制動器的目的。鉆機(jī)的加載方式選用１１０ｋＷ的電渦流制動器，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作維護(hù)方便、使用壽命長以及測功區(qū)域廣、可實現(xiàn)連續(xù)無級加載等特點，見圖５。但它的額定扭矩加載轉(zhuǎn)速范圍為１０００～１６００ｒ／ｍｉｎ，而測試鉆機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為３０～１５００ｒ／ｍｉｎ，因此測試系統(tǒng)需要配備升速裝置（增速箱），可根據(jù)各型號鉆機(jī)的具體轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速選擇不同的傳動比達(dá)到電渦流制動器的工作轉(zhuǎn)速。
鉆機(jī)立軸的提升能力和加壓能力測試采用拉壓力傳感器。鑒于鉆機(jī)立軸工作的特點，我們選用了性能穩(wěn)定、壽命長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)，此方法不但檢驗了立軸的能力，也檢驗了卡瓦的夾緊力，所有數(shù)據(jù)均由計算機(jī)自動采集。卷揚(yáng)機(jī)的提升能力和制動能力測試使用起重鉆塔，我們?yōu)榫頁P(yáng)機(jī)的測試制作了高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。
在整個測試系統(tǒng)中，鉆機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、輸入功率和系統(tǒng)壓力等測試數(shù)據(jù)都能實現(xiàn)由計算機(jī)自動同步采集和計算，并進(jìn)行同步運(yùn)算處理，直觀地顯示檢測結(jié)果，見圖６。
３ 測試系統(tǒng)建設(shè)的成果
法蘭式液位變送器和鉆機(jī)測試系統(tǒng)經(jīng)過對多種法蘭式液位變送器和鉆機(jī)的檢測試驗以及對檢測試備的調(diào)試和對比，各項
檢測參數(shù)均達(dá)到設(shè)計要求，測試數(shù)據(jù)基本準(zhǔn)確。產(chǎn)品試驗的測試原理科學(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、可靠性能試驗和溫升試驗。
產(chǎn)品測試的操作和加載均采用遠(yuǎn)程控制，試驗人員院秒測試現(xiàn)場，保障了試驗人員的安全。各試驗數(shù)據(jù)的采集由計算機(jī)自動完成，并進(jìn)行同步運(yùn)算處理，輸出完整的檢測報告，能直觀地顯示檢測結(jié)果并保存數(shù)據(jù)，保存的數(shù)據(jù)可以隨時調(diào)閱，數(shù)據(jù)由計算機(jī)采集，減少了測試過程的人為誤差，數(shù)據(jù)的同步性使得測試結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確和可靠。
４ 結(jié)語
試驗室的開發(fā)和建設(shè)對裝備制造企業(yè)的發(fā)展具有重大意義，先金的檢測設(shè)備和完善的檢測手段不但提升了企業(yè)的軟實力，也解決了產(chǎn)品試驗的諸多問題，特別是在工地上因條件限制無法判定的問題在試驗臺能夠輕松地解決。通過對產(chǎn)品的測試，我們能夠清楚地掌握產(chǎn)品的各項性能指標(biāo)，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在對產(chǎn)品試驗過程中，我們制作了必要的試驗工具和工裝，對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)排水膠管和試驗鉆機(jī)不同的鉆桿規(guī)格進(jìn)行了制作和采購，有效地提高了試驗人員的工作效率，減輕了試驗人員的勞動強(qiáng)度。
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