專利名稱：一種大型換熱器氣阻特性自動快速準確檢測方法
技術領域：
本發(fā)明屬于控制技術領域，涉及エ業(yè)過程控制領域的數(shù)據(jù)建模和過程控制。主要涉及到一種用于大型板翅式換熱器氣阻特性測量過程中，自動和快速的將換熱器風量控制在變換后的設定風量值，然后通過檢測得到換熱器的氣阻特性值。
背景技術：
氣阻特性是表征大型換熱器流動性能的重要指標，也是大型板翅式換熱器產(chǎn)品在出廠前必須測試的重要指標之一。主要包括兩個方面ー個是對于一定的換熱器通道，在標準溫度、標準壓力和標準流量情況下，該換熱器通道兩端的壓カ損失；另外ー個是在此情況下的換熱器通道的摩擦因子。由于在不同溫度、壓カ等條件下測試結(jié)果不同，缺乏可比性。因此規(guī)定標準狀況為ー個標準大氣壓下、標準零攝氏度為標準狀況，此時測得的風量為標準風量，在其他壓カ和溫度下測得的風量需要轉(zhuǎn)化為標準風量。過去在測量過程中一般采用孔板流量計通過測量一定風量情況下?lián)Q熱器的氣阻參數(shù)，然后換算得到在標準情況下?lián)Q熱器的氣阻特性。采用以上方法具有明顯的缺點，一個是孔板流量計的測量準確性比較差，另外風量的控制采用人エ控制閥門的方式，沒法準確控制在變換后的風量，第三個是采用孔板測量和人工控制不節(jié)能、不準確、后續(xù)人工計算量大，由于每個換熱器測試時間長，工作效率比較低。采用變頻器控制風機的風量，采用噴嘴測量系統(tǒng)可以解決系統(tǒng)節(jié)能問題，噴嘴測量風量的精度大大高于孔板流量計。由于測試過程中無法保證當前エ況處于標準エ況，需對換熱器的溫度和壓カ可根據(jù)氣體狀態(tài)方程進行換算轉(zhuǎn)換方法為
Qo = Qix-^ix% KPa x^i),這Jl島和てI表不標準溫度和壓カ，為實測風量I和為實測
壓カ和溫度，a則為換算后的標準實測風量。為了準確起見，在換熱器通道性能測試過程
中將風量快速控制在換算后的標準實測風量，也就是要求將實測風量通過轉(zhuǎn)換成實測標準風量，然后控制這個實測標準風量使其等于設定標準風量?？紤]到測試的效率和節(jié)能要求，測量裝置采用變頻技術進行風量調(diào)節(jié)。換熱器不同通道測試還有一個特點是測試具有間歇性即測試完ー個通道后，在將新的通道接到測量裝置之前，測量裝置風道風量要求為零。由于每個換熱器的型號和類型不同，在測試過程中，如何確定風機的初始頻率，以及如何根據(jù)被測系統(tǒng)的特性，采用合適的控制方法將風量快速穩(wěn)定控制在與標準エ況相對應的設定值上，對換熱器測量精度和快速性有重要影響。由于測量系統(tǒng)的滯后性、不同通道負荷特性差異很大以及變頻信號變化的非線性特性，導致系統(tǒng)難以實現(xiàn)自動快速測量。因此有必要研究ー種能在此情況下實現(xiàn)自動快速測控風量的方法，使之滿足板翅式換熱器氣阻特性測試的エ業(yè)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種對不同換熱器不同通道特性，進行自動快速測量氣阻特性的方法。在該方法中，首先根據(jù)歷史測試數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘，采用支持向量機建立換熱器設計參數(shù)與初始頻率之間的大體關系，然后通過不同換熱器通道的控制特性參數(shù)自動辨識獲得換熱器通道的控制特性，采用最優(yōu)性能指標整定自動控制器的PID參數(shù)，然后采用增量式PID控制器將風道風量轉(zhuǎn)換后的標準值控制到設定標準風量處，通過檢測此時的氣阻值來得到其氣阻特性。本發(fā)明的具體步驟為
步驟(I)采集不同類型板翅式換熱器設計參數(shù)以及檢測參數(shù)，建立包含換熱器設計參數(shù)和檢測參數(shù)的實時數(shù)據(jù)庫；所述的換熱器設計參數(shù)包括換熱器的通道名稱、設計標準風量、設計氣阻、摩擦因子，檢測參數(shù)包括換熱器的實際氣阻、環(huán)境溫度、氣壓以及風機頻率。在此基礎上，基于歷史測試數(shù)據(jù)，采用泛化能力強的支持向量機集成建模方法建立設計標準風量、設計氣阻、環(huán)境溫度與實際氣阻、實際風機頻率之間的關系模型，以此預測不同換熱器通道設定標準風量和設計氣阻下，風機為了達到該設定標準風量的所需的頻率值J;,。具體建模方法如下
用于建模樣本的輸入?yún)?shù)及輸出參數(shù)可以表不為}■，其中ち表不第i組作為輸
入數(shù)據(jù)的參數(shù)向量，包括設計標準風量、設計氣阻和環(huán)境溫度I表示第i組作為輸出的參
數(shù)向量，包括實際氣阻和實際風機頻率，況為樣本數(shù)量。對于支持向量機算法，其核函數(shù)選為徑向基函數(shù)
權利要求
1. ー種大型換熱器氣阻特性自動快速準確檢測方法，其特征在于該方法的步驟包括 步驟(I)采集不同類型換熱器設計參數(shù)以及檢測參數(shù)，建立包含換熱器設計參數(shù)和檢測參數(shù)的實時數(shù)據(jù)庫； 所述的換熱器設計參數(shù)包括換熱器的通道名稱、設計標準風量、設計氣阻和摩擦因子；檢測參數(shù)包括換熱器的實際氣阻、環(huán)境溫度、氣壓以及風機頻率； 在此基礎上，基于歷史測試數(shù)據(jù)，采用泛化能力強的支持向量機集成建模方法建立設計標準風量、設計氣阻、環(huán)境溫度與實際氣阻、實際風機頻率之間的關系，以此預測不同換熱器通道設定標準風量和設計氣阻下，風機為了達到該設定標準風量的所需的頻率值Io ;具體建模方法如下用于建模樣本的輸入?yún)?shù)及輸出參數(shù)表不
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型換熱器氣阻特性自動快速準確檢測方法?，F(xiàn)有板翅式換熱器氣阻特性測控系統(tǒng)難以實現(xiàn)自動快速測量。本發(fā)明首先根據(jù)歷史測試數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘，采用支持向量機建立換熱器設計參數(shù)與初始頻率之間的大體關系，通過不同換熱器通道的控制特性參數(shù)自動辨識獲得換熱器通道的控制特性，采用最優(yōu)性能指標整定自動控制器的PID參數(shù)，然后采用增量式PID控制器將風道風量轉(zhuǎn)換后的標準值控制到設定標準風量處，通過檢測此時的氣阻值來得到其氣阻特性。本發(fā)明可以實現(xiàn)大型換熱器氣阻特性自動快速測量，測試精度高，有效地提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號G01M9/00GK102645315SQ20121012956
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權日2012年4月28日
發(fā)明者姜周曙, 江愛朋, 王劍 申請人:杭州電子科技大學