功率曲线测试（精选7篇）
功率曲线测试 篇1
摘要：风力发电机组的功率特性曲线是衡量风力发电机组发电能力的最佳技术指标。按照IEC 61400-12-1《风电机组功率特性测试》标准, 风力发电机组功率曲线测试需要在被测风机主风向安装测风塔。这为功率曲线测试带来一定的不便。雷达测风仪是利用激光反射原理进行风速风向测量的设备。本文就如何使用激光雷达测风仪测试功率曲线, 并对测试结果做出了探讨。
关键词：功率曲线测试,激光雷达测风仪,场地评估
风力发电机组在设计、试验、运行的过程中, 机组的功率曲线是一个非常重要的指标[1,2]。风力发电机组在交付使用时, 其生产厂商会提供机组在标准空气密度 (1.225 kg/m3) 下的功率曲线。但在实际的风电机组运行过程中, 实际功率曲线和标准功率曲线会存在一定的差异。若实际功率曲线高于标准功率曲线, 机组长期处于过负荷状态, 会影响其寿命;若实际功率曲线低于标准功率曲线, 将会导致机组发电量下降, 影响风电场运营商的效益。风电机组的功率特性测试可以反映出机组多方面的特性, 并对其设计、制造的改进与优化起到指导作用[3]。
基于以上原因, 风电机组功率特性测试[4,5,6]成为风电机组型式认证中必不可少的环节。IEC委员会于2005年12月颁布了IEC 61400-12-1:风电机组功率特性测试 (Power performance measurements of electricity producing wind turbines) 。
1 IEC规定的功率特性测试方法
按照IEC标准的规定, 测试得出的功率曲线[4,5,6]是机组的标准功率曲线, 也是机组的动态功率曲线。在整个测试过程中, 需要对机组的运行状态和其周围气象情况进行长时间的数据采集。在合理的风向扇区内, 记录的数据包括连续10 min平均风速、风向、平均功率以及轮毂高度处的气压、气温 (特殊情况需采集湿度数据对空气密度进行修正) 。最后利用区间分析的方法绘制出功率曲线[7]。
在标准中规定, 进行风电机组功率特性曲线的测试必须立测风塔, 并设置风杯式风速计、气压传感器、温度传感器、湿度传感器等设备。气温、气压、湿度等数据主要用于空气密度的修正。在测风塔安装时, 要特别注意安装的位置。同时测风塔所处位置与风力发电机组的距离应该为待测风力发电机组风轮直径的2～4倍, 而且测风塔必须在所选择的测量扇区内。测风塔最优位置在风电机组主风向上相距2.5倍的风轮直径处。
以IEC标准严格规定的测风装置以及各气象装置的安装与记录方法测得的功率曲线, 无疑是最精确的。然而测风塔安装时间长, 维护不便, 必然会导致测试周期长的缺点始终存在。本文提出一种使用激光雷达测风仪取代测风塔来进行功率特性曲线测试的方法[8]。
2 激光雷达测风仪用于复杂地形中风电机组的功率特性测试研究
在此次风电机组功率特性曲线测试中, 被测风电机组主要参数如表1。
测试场区位于内蒙古赤峰市翁牛特旗。属温带大陆性季风气候。四季分明, 主风向为西北风。年平均气温5.8℃, 无霜期90～140天。降水最多年为564.3 mm, 最少仅有269.4 mm。全旗8级以上大风日数每年在40天左右。测试场区70 m高度年均风速为7.7 m/s。测试时间为2012年2月～2012年10月。
经计算, 地形符合IEC标准所规定的要求。地形如图1所示, 待测风机为椭圆标注的WT20号风机。待测风机周围在运行的风机情况如表2所示。
现将此次测试测风设备安装过程描述如下:
测试期间风电场主风向为西北345°, 激光雷达测风仪放置于WT20西北345°, 距离风电机组2D (186 m) 距离处[9,10,11], 激光雷达测风仪由英国ZEPHIR公司生产, 型号为4.3 350.10.0, 风速测量精度为0.2%, 风向测量精度为0.5°。测风塔竖于同方向距离风电机组2.5D (232.5 m) 距离处, 其风速测量精度为0.2%, 风向测量精度为0.5°, 气温传感器精度为0.5℃, 气压传感器精度为0.02 mbnr。
根据以上数据依据IEC规定的扇区计算方法, 利用激光雷达测风仪的地理位置计算得到测试扇区为308.9°～28.9°。利用测风塔的地理位置计算得到测试扇区为324.6°～32.2°。为了使最终的测试结果具有可对比性, 最终的测量数据选择扇区为308.9°～28.9°。
3 测试结果
3.1 利用激光雷达测风仪测试功率曲线结果表
3.2 利用测风塔测试功率曲线结果表
4 分析
4.1 风速测试结果对比分析
将此次测试中风速V1、V2均折算到标准空气密度下, 折算公式如下。
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其中ρ是标准空气密度。
在同一时间内使用测风塔测得风速数据 (V1) 和使用激光雷达测风仪测得风速数据 (V2) 作对比如图2, 风速V1、V2均已折算到标准空气密度下。
将V1、V2做线性拟合, 其线性拟合相关式为:V1=0.992V2+0.01。
4.2 功率曲线测试结果分析
将使用激光雷达测风仪测得功率曲线与使用测风塔测得测试功率曲线作比较, 如图3, 可以看出这两条曲线基本重合。
使用分段插值的方法计算出风速为整数时使用激光雷达测风仪测得功率P1与使用测风塔测得功率P2, 将风速4～13 m/s区间段功率数据对比如表5。
由表5可见两种功率特性曲线测试方法测得同一风速对应功率相差很小, 功率的线性拟合计算式为:P1=0.995P2+0.01。
由上分析可知, 使用激光雷达测风仪进行风电机组的功率特性测试是可行的[12,13,14]。
5 结论
随着我国风电的快速发展, 我国风电机组的型号和种类越来越多, 国内的风电场运营商对风电机组功率特性测试的需求也越来越迫切。但是传统的机组功率曲线测试方法受地形, 测风设备等条件限制较多, 因此如何规范的、低成本的, 准确的测试复杂地形下风机的性能是急需解决的问题。
IEC标准规定在风电机组功率曲线测试中, 应当使用测风塔来获取气象数据。而本文提出利用激光雷达测风仪对风电机组进行功率特性测试的方法, 并通过实验对比, 证明了此方法的可行性。采用激光雷达测风仪测量数据对风电机组进行功率特性测试的方法, 不但使设备安装周期大幅缩短, 而且方便了设备的维护[15,16,17], 对于促进我国风电机组功率曲线测试技术进步具有积极的意义。
功率曲线测试 篇2
任何计量器具由于种种原因都具有不同程度的误差计量器具的误差，只在允许的范围内才能应用，否则将带来错误的计量结果。对于新制的或修理后的计量器具必须用适当等级的计量标准来确定其计量特性是否合格，对于使用中的计量器具必须用适当等级的计量标准对其进行周期检定，另外有些计量器具必须借助适当等级的计量标准来确定其示值和其它计量性能，因此量值传递的必要性是显而易见的。
1.电压校准
我们使用功率分析仪进行分析计算时，利用的是功率分析仪内部采样得到的电压值。我们可以通过调整调压器输出不同电压，然后使用经过校准的高压探头和示波器，读取电压的数值和波形，与功率分析仪采到的电压数值和波形进行对比，进行电压的校准。
2.电流校准
我们使用功率分析仪进行分析计算时，利用的是功率分析仪内部采样得到的电流值。我们可以通过调整升流器输出不同等级的电流，然后使用经过校准的电流探头和示波器，读取电流的数值和波形，与功率分析仪采到的电流数值和波形进行对比，进行电流的校准。
3.频率校准
在进行电压校准和电流校准的过程中，可以使用经过校准的频率计测量给定的电压、电流的频率，与功率分析仪计算的频率数值进行比较，以此来进行简单的频率校准。
4.功率校准
按照电压校准和电流校准的方法，分别给定不同的电压和电流值，计算出功率，然后使用此数值和功率分析仪计算的功率数值进行比对，以此来简单判定功率分析仪的计算结果是否正确。
5.谐波校准
功率曲线测试 篇3
首先是抽油机冲程变化与其得出的经验公式有很大差距。20世纪60年代, 抽油机的冲程多数在3 m以下, 而现在应用的抽油机冲程在4.2 m以上的井占了抽油机井总数的70%左右。
其次是游梁式抽油机的结构与当初相比有了较大变化。如20世纪90年代中期, 油田选用的抽油机至少是异相型抽油机, 随后又有大量的双驴头抽油机得到了应用。
1 利用功率曲线计算扭矩曲线的方法
抽油机扭矩曲线的应用主要有三个方面的内容: (1) 检查是否超扭矩及判断是否发生背击现象; (2) 判断及计算平衡; (3) 用于功率分析。
减速箱输出的瞬时功率等于瞬时扭矩与曲柄角速度之积[1], 即
对该公式进行变换, 则可以得到
但是, 实际矿场上我们只能利用现场测试手段得到的是电动机的输入功率曲线, 而不是减速箱输出轴功率曲线, 目前想要直接测得减速箱输出轴功率曲线几乎是不可能的。那么只能利用电动机输入功率曲线得到减速箱输出轴的功率曲线。
2 计算实例
如某井, 该井冲速为6.72 min-1, 由此计算该井曲柄旋转角速度为0.703
将该数据代入测得的功率曲线数据, 并制图得出功率曲线和减速箱输出轴扭矩曲线, 见图1。
3 分析
3.1 电动机—减速箱输出轴的传动效率组成
从电动机到减速箱输出轴, 主要有以下几个传动节点: (1) 电动机到电动机输出轴, 它的传动效率是指电机的工作效率; (2) 从电动机输出轴到减速箱输入轴, 它的传动效率主要是指皮带的传动效率; (3) 从减速箱输入轴到减速箱输出轴, 它的传动效率主要是减速箱的传动效率。
3.2 各节点传动效率分析
3.2.1 电动机的工作效率
目前, 油田常用的抽油机电动机是Y系列鼠笼式电动机, 根据相关文献介绍[2], 目前油田常用的电动机 (8极电动机, 功率22～75 k W) 额定工作效率为90%～92%。
一般电动机在输出功率为 (60%～100%) 额定功率条件下工作时, 其效率接近于额定效率, 约90%左右, 即电动机损耗约占10%。
对于电动机而言, 在接近额定负荷时, 其最大效率通常达到91%。
3.2.2 皮带的传动效率
皮带传动的特点:由于皮带具有良好的弹性, 因此能缓和冲击, 吸收振动, 尤其是三角胶带, 无接头, 工作平稳、噪音小, 但工作中有弹性滑动, 因此瞬时传动比不精确;过载时, 皮带在轮面上打滑, 可防止其他零件损坏, 起保护作用, 但传动效率较低, 三角带传动效率一般情况下为0.9～0.92;适用两轴中心距较大的场合;结构简单, 维护方便, 但外形尺寸大, 不紧凑。
皮带传动过程中, 当小于极限负荷时传动效率都很高, 只有超过极限负荷时, 传动效率开始下降。通常情况下皮带传动的效率为92%。
3.2.3 减速箱传动效率
减速箱传动由齿轮传动和轴承传动组成。
齿轮传动具有工作可靠、传动比精确、传动效率高 (0.92～0.99) 、结构紧凑、适用功率和速度范围广等优点。通常情况下, 齿轮传动效率可达到96%以上。
轴的主要功用是支承转动零件和传递动力, 对于减速箱中的轴而言, 它既承受弯矩, 又承受转矩, 通常情况下每组轴承的传动效率99%以上。对于抽油机减速箱而言, 三组轴承的传动效率为97.03%。
通过上述分析, 从电动机到减速箱输出轴总体的最大传动效率为0.78。
3.3 误差分析
3.3.1 电动机部分
抽油机电动机的负荷变化十分剧烈且频繁。在抽油机的每一冲程中, 电动机的输出功率都将出现两次瞬时功率极大值和两次瞬时功率极小值。其瞬时功率极大值可能超过额定功率, 而极小值一般为负功率, 即电动机不仅不输出功率, 反而由抽油机拖动而发电。因此电动机的输出功率的变化远远超出了 (60%～100%) 额定功率的范围, 特别是当抽油机平衡不良时, 其电动机甚至可能在 (-20%～180%) 额定功率的范围内变化, 这时电动机的效率降低, 损耗增大。
对于平衡良好的抽油机, 当抽油机悬点负荷最大时, 电动机消耗功率也会最大, 其最大功率基本在电动机的额定状态附近。通过部分电动机效率的试验数据分析, 当其在接近额定负荷时, 工作效率最高。
这个过程发生在上冲程, 当电动机出现这一峰值后, 其余时间的工作效率都比较低, 通常在75%～91%之间。
3.3.2 皮带传动部分
当皮带安装符合安装要求的条件下, 皮带传动效率的变化并不大, 即:当小于极限负荷时传动效率都很高, 只有超过极限负荷时, 传动效率开始下降。对于抽油机井而言, 这一时刻主要出现在抽油机启动过程和极不平衡的过程, 对于大多数的抽油机井而言, 它的传动效率通常可以保证在较高的水平, 因此, 皮带传动效率92%是比较符合实际的, 对整个系统效率的影响并不大。
3.3.3 减速箱传动部分
由于这一部分的传动只要保证较好的润滑, 其传动效率基本可以保持一个比较恒定的水平, 因而这一部分对其影响并不大。
通过上述分析, 传动效率变化最大的是电机部位, 因而解决这一部位传动效率的计算是最为关键的。
4 认识
(1) 利用功率曲线计算抽油机减速箱输出轴扭矩, 对最大扭矩计算产生的误差不大, 对电动机功率较低点的计算值偏高。
(2) 如需取得更加准确的计算结果, 需对电动机进行模型试验或以已取得的模型试验数据为基础进行计算。
(3) 应用该方法, 可利用测试数据中的峰值功率计算抽油机减速箱输出轴最大扭矩, 以检验抽油机井是否超扭矩。
参考文献
[1]张琪, 采油工程原理与设计[M].北京:中国石油大学出版社, 2000.
功率曲线测试 篇4
一、求恒力的功
例1如图1,质量为m的物体沿曲线从初位置1运动到末位置2,高度差为h,求重力做的功.
解析: 物体沿图示曲线的运动可分解为水平方向的运动与竖直方向的运动,重力对物体所做的功等于在水平方向运动做的功与竖直方向做功的代数和. 由于重力在水平方向不做功所以重力所做的功等于物体在竖直方向运动做的功,W = mgy =mgh. 课本用微元法求物体做曲线运动时重力做的功,先求出重力在每一小段位移的功,然后相加,W = W1+ W2+ W3+ W4+ …= Fxcosα1+ Fxcosα2+ Fxcosα3+ … = mgh1+ mgh2+ mgh3+… = mgh. 两种方法比较,可见运动的分解法要简洁多了.
从上面的分析可以得出: 不论物体做何种曲线运动,重力对物体所做的功都可等效为物体在重力方向发生的分位移所做的功.
推广: 带电体在电场中所受的电场力一般为恒力,若带电体在电场中做曲线运动,电场力对物体所做的功等于沿电场力方向发生的分位移做的功.
二、求恒力的功率
例2在空中以40 m/s的初速度沿水平方向抛出一个重为10 N的物体,不计空气的阻力,g取10 m / s2求:
( 1) 抛出后3 s末重力的功率( 设物体未着地) .
( 2) 抛出后3 s内重力的功率.
解析: 物体抛出后做平抛运动,平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,重力在水平方向不做功,在竖直方向做功,所以重力的功率就是在竖直方向做功的功率. ( 1) Pt= Gvy= Ggt = 10×10×3 W = 300 W . ( 2)
点评: 将公式P = Gvcosα转化为P = Gvy. 解第一问时就不需要求3 s末合速度的大小以及此时合速度与重力方向的夹角.解第二问时也不需要考虑速度的方向不断变化的问题,避繁就简,化难为易.
巩固练习: 如图2所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点,在此过程中,拉力的瞬时功率变化情况是()
( A) 逐渐增大( B) 逐渐减小
( C) 先增大后减小( D) 先减小后增大
答案: 小球速率恒定,由动能定理知,合力的功为0,拉力的功与克服重力的功始终相等,拉力的功率与克服重力的功率相等,将小球的速率分解,可发现小球在竖直方向分速度逐渐增大,克服重力做功的瞬时功率增大,则拉力的瞬时功率也逐渐增大,正确选项为( A) .
三、求恒力功率的最大值
例3如图3所示,用长为L的细线悬挂质量为m一小铁块,将小铁块拉直到水平位置,然后放手使小铁块从静止向下摆动,阻力不计. 在小铁块向最低点摆动的过程中重力对小铁块做功的功率怎样变化? 最大值是多少?
功率曲线测试 篇5
风力发电机的机型很多, 目前在中国市场上的风力发电机主要有两种, 一种是定桨距风力发电机;一种是变桨距风力发电机。
定桨距风电机组的叶片与轮毂连接是固定的, 叶片的迎风角度不能改变。变桨距风电机组在叶片根部安装了变桨轴承, 叶片可以沿自身的轴心线旋转, 其迎风角可在一定范围内变化。与定桨距风电机组相比, 变桨距风电机组可在风速低于额定风速时, 通过调节发电机转子转速, 尽可能大地捕获风能;在风速高于额定风速时通过可自身转动的叶片充分捕获风能。这两种风电机组的结构除上述不同外还有其他一些不同点, 在此不一一叙述。
风电机组在某一地区的功率曲线怎样?发电能力如何?是电力企业和机组生产厂家共同关心的重要问题。为了解这方面的情况, 笔者最近赴某沿海地区满足IEC3条件的三类风场进行了调查, 在某风电厂搜集了几十台风电机组的有关数据, 重点对定桨距与变桨距两种风电机组的功率曲线和发电量进行了分析比较, 现将有关情况和数据报告如下。
2定桨距风电机组与变桨距风电机组理论功率曲线比较
定桨距风电机组, 一般在低风速段的风能利用系数高, 当风速接近额定点, 其风能利用系数开始下降。该风电机组的理论功率曲线见图1。
变桨距风电机组由于叶片迎风角可以控制, 即使风速超过额定点, 其功率仍然保持稳定, 并不随着风速的进一步加快而继续升高。该风电机组的理论功率曲线见图2。
3定桨距风电机组与变桨距风电机组实际功率曲线比较
将某风电厂多台1.0MW定桨距及1.5MW双馈异变变桨距风电机组的功率曲线图进行比较, 其中较为典型的功率曲线如图3、图4。图3为1MW定浆距风电机组的实际功率曲线, 其中G1曲线是该机组中低功率发电机在低风速时工作的功率曲线;G2曲线是该机组中高功率发电机在高风速时工作的功率曲线。
从图3、图4可以看出, 定桨距风电机组在低风速段的风能利用系数较高, 当接近风速额定点切换到高功率发电机工作后, 超过额定风速段的风能利用系数开始下降, 因为这时随着风速的升高, 功率上升已趋缓, 过了风速额定点后, 叶片已开始失速, 风速升高, 功率反而有所下降。而对于变桨距风电机组, 由于叶片桨距可以调节, 即使风速超过额定点, 其功率仍然较高, 功率曲线在风速额定点后也相对平稳。这就保证了较高的发电量产出, 减少了风电机组因风速的变化而造成对电网的不良影响。另外, 从图3、图4还可以看出, 变桨距风电机组与定桨距风电机组在相同的额定功率点, 变桨距风电机组额定风速比定桨距风电机组的额定风速要低。
4 定桨距风电机组与变桨距风电机组实际发电量比较
某风电厂1.0MW定桨距风电机组和1.5MW双馈异变变桨距风电机组2009年下半年的发电量等数据如下。
从表中各项数据看, 定桨距风电机组额定功率为1MW, 双馈异变变桨距风电机组额定功率为1.5MW, 其比值为1:1.5。定桨距风电机组故障停机时间较短, 实际发电时间较长, 半年发电总量为893323.6KW.h, 1.5MW双馈异变变桨距风电机组故障停机时间较长, 实际发电时间较短, 半年发电总量为1677789.40 KW.h, 其比值为1:1.88。考虑1MW定桨距风电机组无功损耗较少, 1.5MW双馈异变变桨距风电机组无功损耗较多, 将两者的半年发电总量风别减去自身的损耗, 其比值为1:1.87, 1.5MW双馈异变变桨距风电机组的比值仍然较大。考虑1.5MW双馈异变变桨距风电机组的额定功率比1.0MW定桨距风电机组的额定功率大, 为便于比较, 将两种风电机组的半年发电量风别除以其额定功率比值, 1.5MW双馈异变变桨距风电机组的发电量比值仍然高出25%以上。
5 结语
在某地对定桨距与变桨距两种风电机组从功率曲线和实际发电量等方面进行比较, 变桨距风电机组风能利用系数高, 可充分捕获风能;发电性能好, 其半年发电量要比定桨距风电机组高出许多。因此, 变桨距风电机组具有较大的优势, 势必成为风电市场的主流机型。
参考文献
功率曲线测试 篇6
1正常曲线
图1是正常曲线图形。A是盲区, B是测试末端的反射峰。测试曲线为倾斜的, 随着测试纤芯距离的增加, 总损耗会越来越大。用总损耗 (dB) 与总距离 (Km) 相除所得就是该段纤芯的平均损耗 (dB/Km) 。
判断曲线是否正常的方法: (1) 曲线主体斜率基本一致, 且斜率较小, 说明线路衰减常数较小, 衰减的不均匀性较好。 (2) 无明显“台阶”, 说明线路接头质量较好, 一般指标要求:接头损耗 (双向平均值) ≤0.08dB/个。 (3) 尾部反射峰较高, 说明远端成端质量较好。
2非反射事件
图2现象:曲线中间出现一个明显的台阶, 这种情况比较多见。这个台阶是一个事件点, 也是一个比较大的损耗点, 曲线在该点向下掉, 称为非反射事件。
原因: (1) 若此处不是接头处, 则此处光缆受到挤压或打急弯, 使纤芯打折, 弯曲过小。 (2) 若此处是接头处, 则说明此接头接续不合格或者该根光纤在融纤盘中弯曲半径太小或受到挤压。
对策解析:如果为原因 (1) , 则纠正打折纤芯;如果为原因 (2) , 接头接续不合格则切断纤芯, 重新熔接, 若经多次接续, 损耗仍无降低, 则采用双向测试法取平均值。若为光纤在融纤盘中弯曲半径太小或受到挤压, 则重新盘纤。
3伪增益现象
图3现象:曲线在某点向上翘。属于反射事件, 该点的损耗值成为负值, 这种现象叫伪增益现象。
原因:伪增益是由在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散光所形成的。实际上, 光纤在这一熔接点上是存在熔接损耗的。
对策解析:采用双向测试法取平均值作为该熔接损耗。在光缆实际维护中, 接头平均损耗≤0.08dB即可。
4光纤存在尖峰
现象:在曲线斜率恒定的曲线中间有一个反射峰 (背向散射剧烈增强所致) 。
原因: (1) 光纤本身质量原因 (小裂纹) ; (2) 二次反射余波在前端面产生反射; (3) 中间是一个跳接点。
对策解析:在这种情况下改变光纤测试量程、脉宽、重新做端面, 再测试。如反射峰消失则为原因 (2) ;如不消失则为原因 (1) ;除此之外, 则为原因 (3) 。例如:A点至B点的ECI纤芯, 因为B点没有ECI设备, ECI的在用纤芯要从B点站跳接过去到C点, 因此在B点用根尾纤把A点、C点方向连接起来, 所以在测试这样的纤芯时, 就会出现像图中这样的曲线图。
5曲线不出盲区
现象:曲线范围只限于盲区。
原因: (1) 仪表的尾纤没有插好; (2) 光脉冲根本打不出去; (3) 断点位置比较近, 所使用的距离、脉冲设置又比较大, 看起来就像光没有打出去一样。
对策解析: (1) 检查尾纤连接情况; (2) 把OTDR的设置改一下, 把距离、脉冲调到最小。若仍然存在这种情况, 可以判断:一、尾纤有问题;二、OTDR上的适配器问题;三、断点太近, OTDR不足以测出距离来。若是问题出在尾纤, 换一根尾纤即可, 再不行就试着擦洗适配器或就近查看纤芯。
6光纤存在断点
现象:曲线在末端没有任何反射峰就掉下去了。
原因:如果知道纤芯原来的距离, 但在没有到达纤芯原来的距离时, 曲线就掉下去, 说明: (1) 光纤在曲线掉下去的地方断了; (2) 光纤在该点打折了; (3) 该段光纤远端成端质量不好。
对策解析:在线路排障时, 我们经常会有效利用打折现象, 以找出某根不确定的光纤纤芯。具体说, 就是把不能确定的纤芯打折, 然后再把OTDR的时间量程拨到实时监测, 出现图中所示情况就可分辨出该纤芯。若是原因 (3) , 则重新成端。
7测试距离过长
现象:曲线末端平滑衰减。
原因: (1) 测试长距离的纤芯时, OTDR不能打到足够的距离; (2) OTDR的距离和脉冲量程设置过小。
对策解析:如果出现该情况, 且OTDR的距离和脉冲量程又比较小, 则需: (1) 把距离、脉冲都调大, 以达到全段测试的目的为准; (2) 稍微加长测试时间。
8光缆质量较差
现象:曲线中有段斜率明显较大。
原因:此段光纤质量不好, 衰耗较大。
对策解析:若对线路要求较低且不影响使用效果, 可不予理会;否则, 更换该段光缆。
9幻峰现象
现象:曲线上, 末端反射峰后存在类似于反射峰的幻峰。在幻峰处未引起明显的损耗, 沿曲线幻峰与始端的距离是强反射事件与始端距离的倍数, 成对称状。
原因:在OTDR曲线上的尖峰有时是由于离入射端较近且强的反射所引起的回音, 这种尖峰被称为幻峰 (又称“鬼影”) 。
对策解析:要消除幻峰, 需选择短脉冲宽度、在强反射前端 (如OTDR输出端) 中增加衰减;若引起幻峰的事件位于光纤终结, 可“打小弯”以衰减反射回始端的光。
上述所列九种图形, 是应用OTDR进行光纤测试中出现频率较多的情况。除此之外, 还有光纤受侧压、曲线成弓形、反射峰前存在凹陷等诸情况, 限于篇幅, 恕不一一列出, 感兴趣的读者, 可以参考相关文献。
摘要：在应用OTDR测试光纤线路时, 技术人员需根据仪表产生的图形曲线分析线路参数情况。但在使用过程中, 由于不确定因素影响, OTDR往往产生不同的图形曲线。而正确地分析、辨别曲线对于了解线路情况, 维护线路良好状态尤为必要。
机械功率测试装置之测力系统设计 篇7
在体育界,科学训练的重要性越来越受到重视,各种先进的机械装置也越来越多地进入到运动员的训练中。本文装置的设计,正是符合了新时代科学训练的要求而产生的。利用该装置能够更加准确地记录和评估每个游泳运动员在游泳过程中不同阶段的机械功率变化情况,为制定更加科学合理的训练策略起到重要参考作用。
1测力系统的整体结构图及工作原理
1.1系统整体结构图
如图1 所示,该结构主要由四部分组成:阻力系统、弹簧系统、支撑装置、棘轮机构,机构外面罩有安全覆盖件。
1.2工作单元及原理
机构设有弹簧装置,其内部安装有挤压弹簧,借助螺栓为其各自一端的制动片提供设定的挤压力。该挤压力的大小可通过指示盘读取。内部环状部分为制动盘,制动盘与制动圆块相互作用提供需要的阻力。制动盘与中心部位的棘轮相连,棘轮的主要作用是当运动员拖拽牵引线时,提供恒定的机械阻力,当测试完成,进行牵引线回收时,能够避免测力装置的运动,为提高测力装置的准确性及寿命起到重要作用。
2主要结构及功能
2.1阻力系统
该阻力系统由制动圆环、制动圆块、散热孔、辐条、连接环等组成。其功能为:摩擦外环与圆环两侧的制动圆块共同作用产生阻力,从而形成恒定的止动力;连接环与棘轮相连,将阻力传递给运动员;摩擦外环上的密集小孔起到散热作用;外环与内环连接部分为弯曲辐条,该辐条的弯曲方向与制动盘受力时的运动方向基本一致,从而起到减小弯曲变形的作用。
2.2弹簧系统
其结构如图2 所示。包括弹簧、弹簧垫板、指示盘、固定螺栓、挤压螺栓等组成。
该系统的主体部分为弹簧,根据胡可定律F=-kx,可准确计算出所需要的阻力大小,并通过指示盘读出,从而达到有效检测的目的。
2.3棘轮机构
棘轮机构的结构如图3 所示,由棘轮、棘爪、弹簧叶片及棘爪支撑架组成。
该机构的主要功能是在测试时与阻力系统配合以提供有效的阻力。当测试完成后,将拖拽绳收回时,起到让阻力装置不旋转的作用。
3结论