2 主要功能:
具備工業(yè)級高安全性的PLC+觸摸屏+調頻儀+嵌入式實驗專用軟件一體的現代量測控制實驗系統。湍流區(qū)流量與壓差實時巡回電測數顯與手測功能并存,能穩(wěn)定測量層流區(qū)流量壓差,傳統和現代測量技術融合一體,實驗內容多功能;
定量測量實驗——可對層流和湍流2個區(qū)域的沿程水頭損失因數測量與分析;
定性分析實驗——設計測定實驗管段平均當量粗糙度D的實驗;
2 主要配置及技術參數:
1. ★實驗系統配置簡約化集成設計的工業(yè)級PLC觸摸屏一體機作為實驗專用數字巡檢測控儀,內置調頻儀的集成化設計測控箱≤1個,要求測控箱體尺寸長≤35cm、寬≤23cm、高≤23cm,并按照小型化觸摸屏斜面朝上的人體工學設計,要求測控箱除總電源一鍵安全開關外,無硬件旋鈕、開關。
2. PLC觸摸屏具備10英寸高清1024′600像素TFT真彩色LCD、工業(yè)級觸摸屏,與PLC主板內部電路一體化連接,無機身外多余外接通訊線,測控顯示更安全可靠。
3. ★PLC觸摸屏一體機,無需操作系統支持即可直接打開專用的嵌入式實驗測控軟件,學生無法破壞此類軟件系統,系統安全易維護。
4. PLC一體機配置測控模塊:包括軟件控制自動加水測壓筒模塊;流量智能電控調節(jié)閥及控制模塊,變頻器控制模塊,美國原裝進口精密傳感器(經標定測量誤差1%FS),-20~+105℃熱電偶型10K溫度傳感器及模數轉換模塊,精度1%FS,可標定。連接有5通道模擬量輸入(溫度、壓差、變頻水泵流量調節(jié)、實時流量數據與零點校準)和2路數字量輸入(流量調節(jié)電動閥開和關限位),可巡回電測實時數顯(各參數測量數顯精度為1%FS)。
5. 專用的嵌入式實驗測控軟件配置為PLC嵌入式沿程阻力綜合實驗測控軟件:
(1) 具備流量和壓差滿度自動校準功能,電測系統長期使用不會漂移。具備一鍵“實驗準備”就能完成層流、湍流實驗測量前的儀器自動初始化進水排氣的全部實驗準備工作;能對實驗管道和液氣轉換測壓筒零點,觸摸式數字化一鍵程控校準;溫度、水泵頻率、湍流區(qū)的實時流量和實驗管沿程壓差數字化顯示功能,水泵起停、水泵變頻控制、流量變頻調節(jié)等PLC觸模式開關控制功能,實驗結束時的自動打氣排水保潔功能。
(2) ★配置動態(tài)可視化全虛擬仿真人機交互動畫界面,并能與實體實驗儀虛實聯動,動畫仿真:具備3D仿真顯示的水泵、穩(wěn)壓器、過流沿程實驗管道、閥門、接水漏斗、循環(huán)管道、下儲水箱、測壓點連接軟管與液氣轉化測壓筒、倒U形測壓管等組合成的完整沿程實驗自循環(huán)裝置全仿真結構。能仿真顯示液氣轉化測壓筒、倒U型測壓管水位變化動畫,顯示實驗管水流、出流動畫,水泵運轉動畫等。
(3) 在實驗操作人機交互時,具備每一步實驗操作的彈幕提示引導,能替代教師進行全程實驗過程的操作指導的輔助功能;還有實驗原理、實驗操作方法、問題分析討論等教學輔導,可智能輔助學生自主獨立完成整個實驗。
(4) 具備故障診斷模塊:至少能診斷閥門故障及排除,傳感器故障診斷及排除。
6. 計算機型實驗桌,規(guī)格1500×550×800,配置沿程實驗不銹鋼實驗管段,自循環(huán)供水系統,包括★全不銹鋼可調頻離心泵(最大揚程≧10米,配置變頻儀)、雙穩(wěn)壓型的特種穩(wěn)壓裝置和有機玻璃蓄水箱;
7. 配置軟件控制自動排氣加水的液氣轉化壓差測壓裝置,軟件控制自動排氣加水的流量測量裝置,軟件控制自動加水補氣的倒U型測壓計。并且都能在實驗初始化一鍵操作下三個獨立裝置同步實現初始化準備,開機2分鐘后即可進入層流或湍流的測量實驗。
8. 層流手測實驗配置:有滑尺與校準鏡面的可調式倒U型測壓管壓差計,測壓管液面波動小于±0.5mm;且層流測壓計配置層流實驗通斷專用電磁水閥和電控自動進水、打氣排水裝置,實驗準備時能通過一鍵控制自動初始化操作(自動完成實驗管道進水、測壓管排氣)進水到初始化液面,實驗結束時自動打氣排水保潔避免青苔污染。
9. 配置安全輔助模塊:具備交互軟件的實驗系統停止操作和硬件的開關按鈕鍵一鍵關機功能,并且,為保障實驗室管理安全性,實驗軟件還配有自設定的計時限時自動關機功能。同時,關機操作后,都會自動排除測壓管、測壓筒及連接管系統中殘留水后再真正關機,實現自動保潔功能。
10. 提供配套流體力學理論教材和實驗教材各1本;提供實驗報告測試樣本;
11. ★配置手機版云平臺實驗數據處理軟件及二維碼掃描標簽,手機瀏覽器掃描可直接打開本實驗數據處理云平臺,進行實驗數據記錄表格輸入,自動計算得到實驗計算數值表、顯示實驗數據分析曲線圖。同時具備實驗記錄的存盤、歷史記錄讀取和刪除維護功能。計算機端打開時還具備所有實驗數據表格、曲線圖的打印輸出功能,符合實驗教材的實驗報告。
12. ★配置基于WEB云平臺的沿程阻力實驗虛擬仿真CAI,能以虛補實,進行管徑、溫度、當量粗糙度等參數自由調整后的拓展探究性實驗。