GB/T 17213.18-2015 工業(yè)過(guò)程控制閥 第9部分: 階躍輸入響應(yīng)測(cè)量的試驗(yàn)程序介紹

你想問(wèn)的可能是 GB/T 17213.9-2015《工業(yè)過(guò)程控制閥 第 9 部分：階躍輸入響應(yīng)測(cè)量的試驗(yàn)程序》，以下是德特森相關(guān)介紹：

一、試驗(yàn)?zāi)康?/span>

該試驗(yàn)程序旨在確定工業(yè)過(guò)程控制閥在階躍輸入信號(hào)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，通過(guò)測(cè)量和分析控制閥的輸出響應(yīng)，評(píng)估其對(duì)輸入信號(hào)變化的快速性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，從而為控制閥的性能評(píng)估、選型和系統(tǒng)調(diào)試提供依據(jù)。

二、試驗(yàn)設(shè)備與裝置

信號(hào)發(fā)生器：能夠產(chǎn)生精確的階躍輸入信號(hào)，以模擬實(shí)際工況下的控制信號(hào)變化。信號(hào)的幅值、上升時(shí)間等參數(shù)應(yīng)可調(diào)節(jié)，以滿足不同試驗(yàn)條件的要求。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：用于采集控制閥的輸入信號(hào)和相應(yīng)的輸出響應(yīng)信號(hào)，具備足夠的采樣頻率和精度，以準(zhǔn)確記錄信號(hào)的變化過(guò)程。采集系統(tǒng)應(yīng)能與傳感器和信號(hào)發(fā)生器良好兼容，實(shí)現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集。

壓力傳感器和流量計(jì)：分別安裝在控制閥的上下游，用于測(cè)量流體的壓力和流量。傳感器應(yīng)具有合適的量程和精度，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

試驗(yàn)管道系統(tǒng)：包括連接控制閥、傳感器等設(shè)備的管道，其內(nèi)徑、長(zhǎng)度和材質(zhì)等應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，以保證流體流動(dòng)的穩(wěn)定性和均勻性。管道系統(tǒng)還應(yīng)配備必要的閥門和管件，以便于試驗(yàn)操作和流量調(diào)節(jié)。

三、試驗(yàn)前準(zhǔn)備

控制閥安裝與調(diào)試：將控制閥正確安裝在試驗(yàn)管道系統(tǒng)中，確保其安裝位置符合要求，連接牢固無(wú)泄漏。對(duì)控制閥進(jìn)行機(jī)械和電氣調(diào)試，檢查其動(dòng)作靈活性、行程范圍、零點(diǎn)和量程等參數(shù)是否符合規(guī)定。

設(shè)備校準(zhǔn)：對(duì)信號(hào)發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、壓力傳感器和流量計(jì)等試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，確保其測(cè)量精度和信號(hào)輸出的準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)應(yīng)按照相關(guān)設(shè)備的校準(zhǔn)規(guī)程進(jìn)行，并記錄校準(zhǔn)結(jié)果。

流體介質(zhì)準(zhǔn)備：根據(jù)試驗(yàn)要求，選擇合適的流體介質(zhì)，并確保其溫度、壓力和粘度等參數(shù)穩(wěn)定且符合試驗(yàn)條件。對(duì)于一些特殊的流體介質(zhì)，可能需要進(jìn)行預(yù)處理或添加相應(yīng)的添加劑，以滿足試驗(yàn)要求。

四、試驗(yàn)步驟

設(shè)定試驗(yàn)條件：確定控制閥的初始開(kāi)度、輸入信號(hào)的幅值和階躍變化時(shí)間等試驗(yàn)參數(shù)。根據(jù)控制閥的規(guī)格和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，選擇合適的試驗(yàn)條件，以全面評(píng)估控制閥的階躍響應(yīng)特性。

施加階躍輸入信號(hào)：通過(guò)信號(hào)發(fā)生器向控制閥施加階躍輸入信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，記錄輸入信號(hào)和控制閥的輸出響應(yīng)信號(hào)。在信號(hào)施加過(guò)程中，應(yīng)確保信號(hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)信號(hào)波動(dòng)或失真等情況。

數(shù)據(jù)采集與記錄：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以設(shè)定的采樣頻率采集控制閥的輸入輸出信號(hào)，記錄信號(hào)的時(shí)間歷程和幅值變化。采集的數(shù)據(jù)應(yīng)包括階躍信號(hào)施加前、施加過(guò)程中和施加后的一段時(shí)間內(nèi)的信號(hào)值，以便于全面分析控制閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程。

多次試驗(yàn)：為了提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性和重復(fù)性，應(yīng)在相同的試驗(yàn)條件下進(jìn)行多次試驗(yàn)，每次試驗(yàn)之間的時(shí)間間隔應(yīng)適當(dāng)，以避免流體溫度、壓力等參數(shù)的變化對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。

五、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括去除噪聲、濾波和平滑等操作，以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量�？梢圆捎脭�(shù)字濾波算法或其他數(shù)據(jù)處理方法，去除數(shù)據(jù)中的高頻噪聲和干擾信號(hào)。

響應(yīng)特性計(jì)算：根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，計(jì)算控制閥的階躍響應(yīng)特性參數(shù)，如上升時(shí)間、峰值時(shí)間、調(diào)節(jié)時(shí)間、超調(diào)量等。這些參數(shù)能夠定量地描述控制閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，為性能評(píng)估提供依據(jù)。

上升時(shí)間：指輸出響應(yīng)從穩(wěn)態(tài)值的 10% 上升到 90% 所需要的時(shí)間，反映了控制閥對(duì)階躍輸入信號(hào)的快速響應(yīng)能力。

峰值時(shí)間：輸出響應(yīng)達(dá)到第一個(gè)峰值所需要的時(shí)間，它與控制閥的固有頻率和阻尼特性有關(guān)。

調(diào)節(jié)時(shí)間：輸出響應(yīng)進(jìn)入并保持在穩(wěn)態(tài)值的一定誤差范圍內(nèi)所需要的時(shí)間，通常取穩(wěn)態(tài)值的 ±5% 或 ±2% 作為誤差范圍，調(diào)節(jié)時(shí)間越短，說(shuō)明控制閥的穩(wěn)定性越好。

超調(diào)量：指輸出響應(yīng)的最大值與穩(wěn)態(tài)值之差與穩(wěn)態(tài)值的百分比，超調(diào)量反映了控制閥在動(dòng)態(tài)過(guò)程中的振蕩程度，超調(diào)量過(guò)大可能導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

結(jié)果分析與討論：對(duì)計(jì)算得到的響應(yīng)特性參數(shù)進(jìn)行分析和討論，評(píng)估控制閥的階躍響應(yīng)性能是否滿足設(shè)計(jì)要求和實(shí)際應(yīng)用需求。同時(shí)，還可以分析不同試驗(yàn)條件下響應(yīng)特性參數(shù)的變化規(guī)律，探討影響控制閥動(dòng)態(tài)響應(yīng)的因素，如流體性質(zhì)、閥門開(kāi)度、管道阻力等。

六、試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括試驗(yàn)?zāi)康�、試�?yàn)設(shè)備、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果等內(nèi)容。對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和異常情況應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)記錄，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)具有完整性和準(zhǔn)確性，以便于其他人員對(duì)試驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行了解和參考。