气垫式调压室测压管道模型试验系统及其数据采集.pdf

第10卷第5期
南水北调与水利科技
Vol10 No 5
2012年10月
South-to-north Water Diversion and Water Science & Technology
Oct.2012
doi:10.3724/SP.J.1201.2012.05093
气墊式调压室测压管道模型试验系统及其数据采集
楼力律,傅强,李龙华
(河海大学机电工程学院,江苏常州213022)
摘要:利用模型试验和数值仿真分析方法来研究气垫式调压室的测压管道动态信号的响应特性,其结果可用于研究
不同长度、不同管径的测压管道系统对不同动态信号的响应特性以及对信号幅值、相位的影响规律。为保证模型试
验计算数据的准确性,试验装置及其布置应尽可能和实际情况相符,同时模型试验采集到的实测数据必须真实有
效。考虑到模型试验中数据采集的海量、高速特点,采用了PCL-818HD数据采集卡的DMA方式进行数据采集,并
通过自行编写的后处理程序,完成采集通道的数据剥离和数据整理,提取适用数据。对比分析表明,模型试验和数
值仿真分析的结果基本一致,即本模型试验及其数据采集系统能够获得准确有效的数据,完全可据此进行测压管道
参数的选择
关键词:气垫式调压室;测压管道;模型试验;数据采集;数据处理
中图分类号:TP274文献标识码:A文章编号:1672-1683(2012)05-0093-04
Model Test System and Its Data Acquisition of the Pressure Measurement Pipes
in the Air-cushioned Surge Chamber
LOU Li-iv, FU Qiang, LI Long hua
( College of Mechanical and Electrical Engineering, Hohai University, Changzhou 213022, China)
Abstract: The response characteristics of the dynamic signals from the pressure measurement pipes of the air-cushioned surge
chamber can be studied using either the model test or the numerical simulation analysis. The model test results can be used to
study the responses of the pressure measurement pipe systems with different lengths and diameters on different dynamic signals
and the effects of these pressure measurement pipe systems on the amplitude and phase of the signals. In order to guarantee the
accuracy of the model test results, the experimental setup should reflect the actual conditions and the collected data should be
valid and useable Upon the acquisition request of the mass high speed data in the model test, the DMA method based on the
PCL-818HD acquisition card was used. The useable data were obtained after the data separation and organization of the acquisi
tion channel using the post-process program. The model test results were similar to those determined by the numerical simula
tions, which suggested that the model test and its data acquisition system can provide accurate and effective data for the selec
tion of parameters for the pressure measurement pipes
Key words air cushioned surge chamber; pressure measurement pipes; model test; data acquisition; data processin
20世纪70年代,挪威专家RSve(、L. Rathe[2等人提置布置传感器进行实测,因此采用与实际工程尽量相近的管
出水电站气垫式调压室的概念以来,气墊式调压室已经成为道系统进行模型试验显得非常必要。而模型试验研究的难
新一代水道系统的重要标志之一。在调压室的测压管道点在于数据采集和控制系统能够在极短的系统动态响应时
很长的情况下,气垫式调压室内水位、气压波动会导致远离间内采集到充分多且有效的数据,且整体数据采集呈现高
调压室的压力传感器所检测的信号与原信号产生较大的差速、大数据量的特点。常规数据采集技术由于采样频率低而
别,这种差别不仅包括幅值差,还可能存在相位差,甚至可能往往无法满足上述要求。如果借助PCL-818HD数据采集
检测不到合适、有效的信号,这将对气墊式调压室的监测与卡,虽然能够实现高速DMA数据采集叫,但是也存在无用
控制带来严重影响,甚至危及电站的运行。由于实际情况数据过多、数据不按采集通道排列、存在大量干扰数据等问
下,气垫式调压室测压管道位于地下,很难在管道的具体位题。本文拟通过具有通道分离、整理滤波功能的自编后处理
收稿日期:2012-05-09修回日期:2012-06-20网络出版时间:2012-10-12
网络出版地址:hte://www.cnki.net/kcms/detail/13.1334.TV.20121012.1813.010,html
作者简介:楼力律(1973-),男,浙江湖州人,讲师,博士,主要从事机电控制及自动化、固体力学方面的研究。E-mail:lull@huo.edu.cn
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