HPFMGen3 简易操作.docx

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HPFMGen3简易操作

HPFM-Gen3简易操作

中文使用手册

第一章:

安装软件

1．PC平台：

WinXP或Win7；

2．在光盘中，找到并执行dotnetfx35.exe，安装.NETFramework3.5SP1，安装时需要连接到网络；3．执行Setup.exe，按向导提示安装HPFM-Gen3PC软件和MeasurementComputingInstacal程序；安装完成后重启电脑；

4．用USB线连接数据采集器与电脑，更新驱动（自动完成）；

5．插上USBKeyLock，更新驱动（自动完成）。

第二章:

软件初始化

1．设置USB-2404-UI数据采集器：

运行InstaCal程序，路径见下图：

点击“Configure…”按钮；

2．在弹出的“BoardConfiguration”窗口中，分别做如下设置：

注：

图1还是采用Highspeed而不是BestCH0定义TP1

CH1定义TP2CH2定义温度

点击“确定”保存设置，并重启电脑。

3．运行HPFM-Gen3软件，选择“DataViewer”—>“PressureCalibration”，确认PT1和PT2压力传

感器的校准系数：

4．选择“DataViewer”—>“FlowCalibration”，确认6个流速量程的校准系数：

（这些数值和您的到货手册上的应当是一致的）

第三章：

准备HPFM-Gen3

1．部件缩写说明：

CAT——储气/储水钢瓶

PV——减压阀（高压气瓶上）

DP——数字压力表

GQ——进气快速接头（绿色）

WO——加水控制开关

OQ——加水快速接头（橙色）

NV——进气流量调节针阀

AV2——控气阀

AV1——控水阀

Inlet和Outlet——进水口/出水口

PT1和PT2——2个压力传感器

8WI和8WO——2个8路分支阀（进水/出水）

2．控水阀AV1操作说明：

箭头朝上——关闭

箭头朝左——连通CAT储水腔室与OQ，注水时用

箭头朝右——连通CAT储水腔室与Inlet接口

3．控气阀AV2操作说明：

箭头朝上——关闭

箭头朝左——进气加压，连通外部高压气瓶与CAT

箭头朝右——排气减压，放掉CAT中压缩气体

4．把蒸馏水或去离子水用超声法、抽真空或煮沸（抽/煮至沸腾后5分钟）制备脱气水；CAT可以装7.6升水，可适当多准备些；注入前让脱气水冷却10至15分钟接近至常温。

5．拧开注水瓶的盖子，注入脱气水，并向水中加几滴除藻剂，然后拧紧盖子；向注水瓶中打气10至15下，直至感觉到有明显阻力；将注水快速接头抵至硬物上，按下注水开关WO，排出注水管中的气体。

6．开启DP，检查是否有读数。

若有，将控气阀AV2完全转向右，确定无气体排出后，再将AV2旋回正上方关闭。

7．将注水快速接头插入注水口OQ（见下图），控水阀AV1转向左，压下注水开关WO；当DP显示约15kPa时，将控气阀AV2转向右，排出储气腔中的气体，然后关闭AV2。

8．向注水瓶中打气，给CAT储水腔继续注水，直至腔中储水充足；

9．将高压气瓶快速接头插入进气口GQ。

第四章：

排气泡

排汽泡过程是首次安装使用时必须的步骤。

1.加压

打开高压气瓶总开关，瓶内压力大约在7-8MPa（右图右表），调节减压阀PV至输出压力约4.2Mpa（右图左表）；将AV2转向左，慢慢向左旋转针阀NV，至压力表DP显示15KPa左右，再关闭AV2。

注意：

打开AV2前，请确保NV是完全关闭的，即向右拧到底。

2.排出CAT储水罐内的气体：

给DP罩一个塑料袋防止溅水。

首先关闭AV1，用毛巾垫在泄气螺帽下面（见右图红圈内），然后用活口扳手慢慢拧松AV1后面的泄气螺帽，同时将主机柜稍向前倾，当有水排出时表示已无气体，重新拧紧泄气螺帽。

3.排出管路中的气体

将8路分支阀8WI的进水口Inlet和8WO的出水口Outlet打开，压力传感器PT1、PT2打开；打

开棕色量程，其余量程关闭；控水阀AV1转向右，开始向管路放水，待水流出后关闭Outlet和AV1。

注意不要让水流到电子设备上。

此时需排出混入管路中的气体，步骤如下：

a）过滤器及导水管中的气泡

向储气罐CAT加压至20-30KPa；断开Inlet管与8WI，将整个导水管抽出，保持水过滤器和导水管口朝向上，慢慢打开控水阀AV1，管路中气泡自然排出；保持导水管的水流，将Inlet管拧回原处。

b）8WI、8WO中的气泡

关闭Outlet，其它8WI与8WO的各端口亦关闭，控水阀AV1转向右；打开进水口Inlet，慢慢拧松PT1，让少量水流出，然后拧紧；PT2亦重复该过程；打开Outlet，排出管路中的大气泡（用透明管，这样能观察到气泡）。

c）管路中的微气泡

关闭Outlet，然后用红色毛细管换下透明管；给储气罐CAT加压至350-480kPa；打开Outlet，保持排水12小时（会排出约0.5L水）以确保排出微气泡，然后关闭Outlet。

4.若不使用仪器，应将储气罐CAT减压至约140-280kPa（20-40PSI），然后关闭AV2以保持压力及保护CAT。

将控水阀AV1转向右，并关闭Outlet。

第五章：

压力调零

1.调零前，确认仪器注水充足，管路无气泡；气瓶输出压力调至约4.2MPa；控气阀AV2关闭；控水阀AV1转向右；选择棕色量程（即最高量程，其它量程关闭）；进水口Inlet开，出水口Outlet关；PT1开，PT2开。

2.连接电脑与数据采集器，插入USBKeyLock；

3.打开压力表DP，将控气阀AV2转向左；观察DP的读数变化，同时调节针阀NV，使加压速率保持为每秒3-7kPa，调好后保持NV的位置，然后关闭AV2；

4.将控气阀AV2转向右，待压力降至5kPa后关闭AV2；

5.运行HPFM软件，进入“File”—>“OpenProject”，新建或打开已有的工程文件；

6.选择“AnalysisType”—>“Set-Zero”；

7.选择“SetFlowLevel”—>“Brown”；

8.点击“Start”，进入设置界面。

记录间隔保持默认的2s（推荐，如下图）；

9.当第一个数据点出现时，快速将AV2转向左，开始加压；

10.当PT2显示约550KPa时，软件会提示停止加压，此时关闭AV2（如果没有弹出提示，可手动停止）；

11.点击左上角的“STOP”；

12.勾选左下角的“SetIgnorePoints”，选中欲删除的坏数据点（一般为开始和结束时较集中的点），点击“DEL”删除；右下角的“Order”选择“1”，然后点击“REG”进行回归计算；

13.点击“Yes”保存回归结果。

第六章：

瞬时导度测量

瞬时导度测量可适用于所有情况。

1.测量前，确认仪器水充足，管路无气泡；气瓶输出压力调至约4.2MPa；控气阀AV2关闭，针阀NV保持在压力调零时的位置；控水阀AV1转向右；所有量程关闭；进水口Inlet开，出水口Outlet关；PT1开，PT2开。

2.连接电脑与数据采集器，插入USBKeyLock；

3.选择8WI与8WO上一个合适的量程（如黄色量程）；其它量程关闭；

4.将控气阀AV2转向右，当压力表DP读数低于35kPa时关闭AV2；打开出水口Outlet，让水流出，然后插入要测量的对象（安装枝条时，注意管路中不要有气泡残留）；

5.再次将AV2转向右，降压至DP读数低于7kPa时关闭AV2；

6.运行HPFM软件，进入“File”—>“OpenProject”，新建或打开已有的工程文件；

7.选择“AnalysisType”—>“Transient”；

8.选择“SetFlowLevel”—>“Yellow”；

9.点击“Start”，进入设置界面。

记录间隔保持默认的2s（推荐，如下图）；点击“OK”开始记录数据；

10.第一个数据点出现后，快速将AV2转向左，开始加压；

11.当PT2增大到约500kPa时，数据收集完成；关闭AV2，停止加压；

12.点击“Stop”停止测量；

13.选择“AnalysisType”—>“Regression”；点击“LoadData”，打开刚才测量的瞬时导度数据；删除坏数据点；

14.“RegressionOrder”选择“1”，然后点击“PerformRegression”进行回归计算；曲线斜率即为导水率。

15.点击“是”保存回归结果。

第七章：

准稳态测量

准稳态流速测量通常在完整的枝条上进行。

1.测量前，确认仪器水充足，管路无气泡；气瓶输出压力调至约4.2MPa；控气阀AV2关闭，针阀NV保持在压力调零时的位置；控水阀AV1阀向右打开；所有量程关闭；进水口Inlet开，出水口Outlet关；PT1开，PT2开。

2.连接电脑与数据采集器，插入USBKeyLock；

3.选择8WI与8WO上一个合适的量程（如黄色量程）；其它量程关闭；

4.将控气阀AV2转向右，当压力表DP读数低于35kPa时关闭AV2；打开出水口Outlet，让水流出，然后插入要测量的对象（安装枝条时，注意管路中不要有气泡残留），完成后关闭Outlet；

5.将AV2转向左，加压至DP读数约350~450kPa时关闭AV2；

6.运行HPFM软件，进入“File”—>“OpenProject”，新建或打开已有的工程文件；

7.选择“AnalysisType”—>“QuasiSteadyState”；

8.选择“SetFlowLevel”—>“Yellow”；

9.点击“Start”，进入设置界面。

记录间隔保持默认的2s（推荐，如下图）；点击“OK”开始记录数据；

10.打开出水口Outlet；

11.大约30分钟后，就可以达到准稳态，多数枝条在15-45分钟即达到。

第八章：

寻找合适的流速量程

开始测量前，压力传感器归零，正确连接到样品。

1.选择一个流速量程；

2.进行准稳态测量；

3.合适的dP在30至170kPa之间，合适的FlowRate在20%至90%之间；

4.如果所选择的量程过低，会出现“SelectNextHighestFlowRange?

”消息框；点击“Stop”，选择一个新的较大的量程，然后点击“Start”重新开始测量；

5.如果所选择的量程过高，会出现“SelectNextLowestFlowRange?

”消息框；点击“Stop”，选择一个新的较低的量程，然后点击“Start”重新开始测量；

6.当dP处于30至170kPa之间时，选择的流速量程就是合适的。

第九章：

常见问题及注意事项

1．dP值过大，如170kPa以上，且换量程时无变化。

a）出水口阻力过小，如未接枝条就直接导水，造成PT2与外界大气直接连通，而PT1的压力仍然较大。

解决方法：

换枝条。

b）低量程时，8WI跟8WO间的导管存在气泡。

解决方法：

排气泡。

2．长期使用后，加压时DP显示CAT压力已达500KPa以上。

管路打开后，进行压力调零时PT2一直上不去，只能到200kPa左右。

做瞬时导度测量时PT2仍然只能到200kPa。

判断：

加压至DP显示超过泄气阀阈值（550kPa）后，泄气开始，说明DP没有问题；压力调零时，200kPa以前的数据点的dP值很小，说明两个PT无明显差异；放气后PT2很快降下来，再次确认两个PT基本正常。

最终判断PT1、PT2处压力确实为200kPa。

气泡是造成管路中气压下降的主要原因，管径越小下降越严重。

如果水路中有一串的气泡，则水路中的压强会因表面张力而节节递减。