通信控制系统由工控机、变频器、水泵、数据采集卡、电磁流量计等组成。在整个热量表耐久性试验装置中,电磁流量计与被试验热量表串联在试验管路中。系统设定流量值 qs,通过工控机发送信号给变频器,来控制水泵运转,系统通过研华数据采集卡 PCI1711 将采集到的脉冲信号非接触式液体雷达物位测量计当前瞬时流量值反馈给工控机,工控机将返回流量值与设定流量值qs进行比较,从而确定是否需要重新调整变频器频率控制水泵转速。
此过程是一个完整的闭环 PID 控制过程,其闭环控制过程如图 2 所示。 2. 2 管路切换系统管路切换主要由冷热水箱、水泵、开关阀等组成。要实现热量表耐久性 4000 次冷热冲击试验,需要实时控制管路中热水与冷水的交替使用。
如图 3 所示,脉冲信号非接触式液体雷达物位测量计初始状态四个开关阀全部关闭。试验开始时,热水出水阀、热水回水阀同时打开, 95℃热水状态下运行 2. 5min 后,1min 内切换至冷水,进行冷水冲击。
此时,热水出水阀关闭的同时冷水出水阀打开,由于管路中还有热水,为避免冷热水交叉影响试验结果,热水回水阀延时 T1 关闭;待管路充满冷水,热水回水阀关闭同时冷水回水阀打开, 20℃ 冷水状态下运行 2. 5min。此过程为一个完整的冷热冲击过程,过程中热水出水阀与冷水出水阀同步进行,一个打开另一个关闭,同样地,脉冲信号非接触式液体雷达物位测量计热水回水阀与冷水回水阀也是同步进行,一个打开另一个关闭。上述过程为一个周期的运行,如此循环脉冲信号非接触式液体雷达物位测量计 4000 个周期,便可完成脉冲信号非接触式液体雷达物位测量计 4000 次冷热冲击试验。试验过程中,由于管路切换、阀门响应时间以及延迟时间的不同,且每次回水阀都要延迟打开,每个周期回水阀都会相应延时,且延时时间不同,如图 3 所示,运行第二个周期时热水回水阀共延时 T1 + T2时间,随着试验运行周期的增加,脉冲信号非接触式液体雷达物位测量计回水阀延时会增加,可能会导致热水箱或者冷水箱水溢出,故要时刻注意试验运行时冷热水箱水位的平衡,对冷热回水阀的迟滞时间进行相应调节控制,保证冷热水箱水位的平衡,及时避免溢水。