株洲時(shí)代金屬制造有限公司始建于1993年，是軌道交通行業(yè)重要裝備研發(fā)和生產(chǎn)的高科技型企業(yè)，軌道交通冷卻系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定單位。目前，公司現(xiàn)有一個(gè)國(guó)家級(jí)檢測(cè)中心，一個(gè)研究院，兩個(gè)省級(jí)技術(shù)中心，兩個(gè)生產(chǎn)基地，總面積近600畝，總資產(chǎn)超過6億元。經(jīng)過26年的沉淀與發(fā)展，株洲時(shí)代金屬制造有限公司不斷與國(guó)內(nèi)外同行開展廣泛的交流，并與中國(guó)中車、東芝、西門子、華為、中興通訊、全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院等知名企業(yè)建立了長(zhǎng)期的戰(zhàn)略合作關(guān)系。公司主要產(chǎn)品為冷卻系統(tǒng)、集成氣路板、鈑金屏柜、壓力容器等系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于軌道交通行業(yè)各型高鐵、動(dòng)車、機(jī)車及通訊、國(guó)家電網(wǎng)等冷卻領(lǐng)域，擁有多項(xiàng)發(fā)明專利和實(shí)用新型專利,公司熱工綜合試驗(yàn)、三坐標(biāo)儀檢測(cè)、水浸超聲波檢測(cè)等達(dá)到國(guó)際一流水平。株洲時(shí)代金屬制造有限公司以趕超國(guó)內(nèi)外軌道交通先進(jìn)水平，為顧客提供滿意產(chǎn)品的經(jīng)營(yíng)理念，始終以世界一流高端裝備供應(yīng)商為目標(biāo)。努力抒寫中國(guó)創(chuàng)造、中國(guó)制造的新篇章，將為中國(guó)智慧走出國(guó)門、裝備世界做出更大的貢獻(xiàn)!
 
一、背景情況
      時(shí)代金屬是中國(guó)軌道交通行業(yè)最主要的散熱器供應(yīng)商之一，散熱器熱工性能檢測(cè)系統(tǒng)始建于2000年，參考了合肥通用機(jī)械工業(yè)研究所及中國(guó)鐵道科學(xué)院的相關(guān)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行制作而成，經(jīng)過十多年的使用，發(fā)現(xiàn)存在如下三方面的缺陷：
1.流量測(cè)量精度不高，測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)
      當(dāng)時(shí)按照檢測(cè)需要采用的是橢圓齒輪流量計(jì)，該流量計(jì)多用于石油計(jì)量，測(cè)量總量精度較高，但用于瞬時(shí)流量的測(cè)量，波動(dòng)性很大，必須計(jì)量一段時(shí)間的總量再手動(dòng)除以時(shí)間來計(jì)算瞬時(shí)量，在流量調(diào)節(jié)時(shí)，耗費(fèi)大量時(shí)間，因?yàn)楸仨氃跍y(cè)試過程進(jìn)行計(jì)量（整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下），同時(shí)意味著浪費(fèi)大量的輔熱熱能；
 
2.溫度測(cè)量精度不夠
      原采用的PT100鉑電阻進(jìn)行溫度測(cè)量，測(cè)量精度為1.0%，最大允差約為0.2℃，但油散熱器進(jìn)出口的溫差往往也只有4℃左右，單油溫對(duì)最后散熱功率的影響達(dá)到5%，再考慮其他影響因素，直接導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)測(cè)量不確定度過高；
 
3.散熱器進(jìn)口溫度控制困難
      因?yàn)樯崞餍阅軠y(cè)量對(duì)進(jìn)口風(fēng)溫一般都有要求，當(dāng)環(huán)境氣溫比較低時(shí)，要求控制并保持進(jìn)口氣溫在（400.5）℃。原采用電加熱方式，如散熱器散熱功率400kW，進(jìn)氣口輔熱往往較400kW更大，控制電熱器還有一定的延時(shí)性，一場(chǎng)性能試驗(yàn)需要幾十個(gè)小時(shí)，能耗巨大，效果還不理想。
 
二、技術(shù)措施
      鑒于以上缺陷，經(jīng)技術(shù)人員多次研討，并多次前往大連北車研究所對(duì)其測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行深度剖析，結(jié)合實(shí)際問題，參考大量熱性能檢測(cè)實(shí)例，實(shí)地考察哈爾濱、上海、深圳幾家設(shè)備供應(yīng)商，聽取設(shè)備供應(yīng)商建議，于2015年對(duì)整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了全面改造。
      

      首先，用科氏力質(zhì)量流量計(jì)替代了原齒輪流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量?？剖狭|(zhì)量流量計(jì)的安裝要求更低，不會(huì)如橢圓流量計(jì)測(cè)量時(shí)內(nèi)部?jī)蓚€(gè)橢圓輪交互轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致瞬時(shí)流量波動(dòng)，無噪音，測(cè)量精度非常高，流量測(cè)量可達(dá)到0.1%的高精度，并適合于高溫油類測(cè)量。其次，在溫度測(cè)量上使用了石英晶體測(cè)溫儀。該測(cè)溫儀利用石英晶體的物性進(jìn)行溫度測(cè)量，測(cè)量精度極高（溫度分辨力為0.005℃，最大允差為0.05℃），穩(wěn)定性好，完美地解決了我們溫度測(cè)量的精度不高問題。第三，采用了建立大型回流風(fēng)道。在進(jìn)氣口風(fēng)溫控制上，通過反復(fù)論證，最后采用了建立大型回流風(fēng)道，利用散熱器后排出的熱風(fēng)，進(jìn)行熱能的二次利用，通過調(diào)節(jié)裝置控制回流流量，再和冷空氣混合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)風(fēng)溫度的精密控制，可以完美控制進(jìn)氣風(fēng)溫保持在（400.2）℃，從而保障了試驗(yàn)工況的模擬，并且解決了能耗問題。改造前后的測(cè)試系統(tǒng)如圖1、圖2所示。

 

三、具體成效
      通過全面升級(jí)的散熱器檢測(cè)系統(tǒng)，不但在測(cè)量精度上得到了大大的提升，而且測(cè)試時(shí)間由原來的平均20小時(shí)/臺(tái)，縮短到了8小時(shí)/臺(tái)，能耗每小時(shí)降低了約300kW/小時(shí)，原來進(jìn)行熱性能測(cè)試，因?yàn)橐筮_(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，需要4-5個(gè)測(cè)試員同步調(diào)節(jié)，現(xiàn)在2個(gè)測(cè)試員就能進(jìn)行操作。按照每年進(jìn)行100臺(tái)性能測(cè)試計(jì)算，每年至少減少耗電36萬千瓦時(shí)！還有人工的成本，還有時(shí)間成本，每年為公司至少節(jié)約100萬元。并且以該系統(tǒng)為核心，公司在2016年申報(bào)并順利通過了中國(guó)合格國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)CNAS認(rèn)可，成為中國(guó)軌道交通行業(yè)散熱器熱性能試驗(yàn)主要試驗(yàn)單位，與中國(guó)中車、時(shí)代電氣以及中國(guó)鐵道科學(xué)院建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系，并以準(zhǔn)確、科學(xué)、公正的測(cè)量質(zhì)量，吸引了西門子、ABB、AKG、馬勒貝爾等等一系列國(guó)外企業(yè)來此進(jìn)行試驗(yàn)，并獲得一致好評(píng)。
 
四、感受體會(huì)
      散熱器熱工性能檢測(cè)系統(tǒng)的改善，不但解決了我們實(shí)際工作中的難題，同時(shí)也為公司擴(kuò)大了品牌影響力，為公司樹立了一張形象名片。我們還將在今后的幾年，對(duì)該系統(tǒng)在風(fēng)量測(cè)量，系統(tǒng)自動(dòng)控制測(cè)試軟件等方面做進(jìn)一步的加強(qiáng)，滿足客戶要求，提升檢測(cè)品質(zhì)，爭(zhēng)取把散熱器熱性能測(cè)試項(xiàng)目做成國(guó)內(nèi)最強(qiáng)，世界一流。 

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