用测试软件检测曝气设备的性能

陈秀成1， 曹瑞钰2， 沈洪2， 叶剑伟2， 邹琍2?
( 1.同济大学环境科学与工程学院，上海200092；2.同济大学环保产品质量监督检验中心，上海200092)

　　摘　要：结合实例对自行开发的曝气设备充氧性能测试软件进行了详细介绍。
　　关键词： 曝气设备；充氧性能；测试系统
　　中图分类号：TU992.4
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)05-0089-02

1 测试系统

　　传统的曝气设备充氧性能测试通常是由一个记录人员每隔一定时间(一般为30s)记录一次溶氧数据，直到溶氧饱和为止，试验结束后再对所有记录数据进行处理。这样，整个测试过程都是人工操作，当测试次数多时不仅工作量大，而且数据记录及处理难免会有误差，因此如果用计算机进行数据的自动记录、存储以及计算整理到报告成文，实现整个测试过程的自动化，将不仅能大大减小工作量、提高测试精度，而且在大型测试时还能及时根据测试结果调整测试方案。笔者结合多次参与曝气设备测试的经验，利用VB程序设计语言，开发出了曝气设备充氧性能测试软件。
　　软件内容主要包括两个方面，一是数据通讯，二是数据处理。数据通讯利用计算机上的RS—232串行通讯端口，用VB自带的MSComm控件实现与溶氧仪的实时通讯。数据处理则采用数值算法，在试验结束时即对接收到的所有数据进行处理，直接形成最后的测试报告。整个软件的流程图及主要界面大致如图1所示。

2 　应用实例

　　软件自2001年6月初完成以后，在同济大学环保产品质检中心多次使用和在安徽国祯集团大型倒伞型曝气机现场的应用情况表明，该软件性能稳定、计算结果可靠。该软件对上海船研所1240m³试验池的<VITOX>纯氧射流曝气系统进行了测试，该套设备是将在苏州河上运行的第一条纯氧曝气船上的曝气系统，测试场地及测点的布置见图2。?

　　由图2可见，整个测试池内共布3个测点。测试开始时，首先将溶氧仪和计算机通过信号线连接妥当，运行程序进入程序界面，然后进入参数设定界面。该界面中有三个参数需要设定，首先是选择通讯端口，然后是输入数据采集的时间间隔，最后再输入溶氧记录存放位置和文件名。以上3个选项的默认值分别为COM1、5s和C:记录1，当然这些数值可以根据需要任意更改。设定好后，计算机将会按照设定好的时间间隔与溶氧仪进行通讯，而接收到的溶氧数据记录将会全部被存放于相应位置的文件中。
　　参数设定好后，点击确定返回主界面，再点击开始按钮即开始测试，通讯的主界面如图3所示。

　　界面中4个文本框分别显示时间、水温、溶氧值(Ct)和溶氧饱和度(Ct/Cs)的实时变化数据。从图3可以看出，时间间隔有时不是设定的5s，而是6s，这主要是由于计算机和溶氧仪进行通讯时仪器的响应有时会出现延滞。
　　充氧达到饱和后，按停止键中断通讯，再按数据处理键进入计算参数输入窗体。在该窗体中首先选择曝气器类型，再按照要求输入相应的参数，输入完毕后点击确定按钮即显示出测试的最后结果。这里有一点需要说明的是，该软件中所指的微孔曝气器适用于所有的供气式曝气设备，因此试验中选择微孔曝气器，并输入相应参数后即可得到测试结果。
　　最后，测试结果还需要保存下来以便存档，因此再点击生成报告按钮，在弹出的对话框内输入报告存放位置后，测试报告即在相应位置生成。测试报告包括了测试开始时间、总历时、平均水温、溶氧浓度的最高值和设备的各充氧性能指标等数据。到此为止，整个测试过程全部完成。测试结果体现为两个文件，一个是测试数据记录，另一个则是测试结果报告。

3 与传统测试方法的比较

　　与传统的测试方法相比，该自动化测试系统体现了3个方面的优越性。
　　① 精度更高。首先在数据的采集上，测试系统的数据由电脑自动采集，而且数据采集的时间间隔可以任意设定，通常将采集时间间隔设定为5s或者更小时段。这样，同样的测试时间，采集的数据量将是传统测试方法的6倍或6倍以上，如此多的数据将能更真实地反映曝气充氧的全过程。此外，电脑自动采集数据还避免了人工记录时不可避免的读数误差。
　　② 测试的灵活性大大提高。传统测试中，尤其是大型测试时通常是在现场将所有工况测试 完成以后再将数据带回室内进行计算处理，这样如试验中存在什么问题，还要再回到现场重测，不仅费时费工有时甚至是不可能的。而使用该测试系统后，测试结束后马上就能知道测试结果，因此可以在现场根据测试结果及时调整测试方案，从而避免了不必要的麻烦，使测试的灵活性大大提高。
　　③ 大大减小了测试的工作量，缩短了测试周期，提高了效率。测试系统中数据的采集和处理都由电脑来自动完成，与传统的测试方法相比，尤其是大型测试时所减少的工作量是可想而知的。以前面介绍的船研所测试为例，该次测试中共进行了3种工况的测试，每种工况三个测点，但在一天多的时间内即完成了全部的测试和数据的处理，这在以往的传统测试方法中是无论如何都办不到的。由此可见，应用该测试系统后对效率的提高是很明显的。

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　　收稿日期：2001-10-10