Banco di acquisizione dati per caratterizzazione di bruciatori

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"L’integrazione di NI CompactDAQ e LabVIEW ha permesso di realizzare un banco di acquisizione dati estremante flessibile e funzionale"

- S. Pesce, ECOFLAM

The Challenge:
Lo scopo del sistema è velocizzare e oggettivare la parte di acquisizione dati durante la procedura di omologa di bruciatori per uso civile e industriale, automatizzando una serie di misure e prove fino ad ora realizzate in maniera manuale. Si è trattato quindi di realizzare un banco in grado di acquisire parametri su differenti tipologie e taglie di bruciatori di differenti marchi (Ecoflam, ELCO e Cuenod).

The Solution:
Si è progettato un banco, su ruote, che integra al suo interno una serie di sensori (di pressioni, portate, temperature) e strumentazione (microfono, analizzatore di fumi, centralina meteo, multimetro digitale). Il banco, basato su un’architettura NI CompactDAQ per la parte di acquisizione, è completamente gestito da un programma appositamente sviluppato con NI LabVIEW. I dati salvati dal banco sono poi elaborati successivamente.

Author(s):
S. Pesce - ECOFLAM
L. Cambiaso - SITEM
M. Scarpa - SITEM

Articolo  

Il sistema
Le Figure 1 e 2 mostrano una vista di insieme e di dettaglio del banco. L’operatore è in grado di svolgere la prova operando su due distinti monitor che, essendo montati su bracci ruotabili ed orientabili, possono essere rivolti anche verso il sistema sotto test durante il cablaggio dei sensori e, quando necessario, durante l’esecuzione della prova. Inoltre, essendo su ruote, può essere facilmente spostato in prossimità delle caldaie di prova cui dispone Ecoflam. Il sistema consente di effettuare le prove con differenti combustibili (GPL, gas naturale G25, G20 etc.), gasolio leggero o gasolio pesante (nafta).

Hardware
Il banco include un PC fanless e un sistema di acquisizione dati National Instruments (basato su architettura CompactDAQ) capace di acquisire
• 32 ingressi analogici
• 16 termocoppie
• 4 ingressi microfonici
Inoltre, sono acquisiti e gestiti strumenti e dispositivi sia con interfaccia RS-232 che USB. Tra i dispositivi gestiti dal banco ci sono una centralina meteo DeltaOhm, un gas meter Horiba, un gas meter Testo e un multimetro digitale Lovato.

Software
Il software, sviluppato in LabVIEW , viene eseguito sull'unità di controllo integrata nel banco. Sono disponibili diversi “pannelli “che possono essere visualizzati sul monitor principale e alcuni pannelli sinottici visualizzabili sul secondo monitor.
Segue una breve descrizione dei principali pannelli:
• panello "Principale": è il pannello di avvio dal quale vengono eseguite in automatico le inizializzazioni necessarie e dal quale è possibile accedere ai pannelli successivi;
• pannello "Calibrazione": viene utilizzato per configurare i parametri di calibrazione relativi ai valori acquisiti (sistema NI e dispositivi con interfaccia seriale) divisi per tipo (ingressi analogici e digitali, temperatura, ecc) e per la visualizzazione istantanea dei valori correntemente acquisiti da tutti i canali e dispositivi del sistema;
• pannello “Configurazione di prova": è utilizzato per la configurazione della sessione di prova e permette di impostare gli ingressi di misura, la scelta del tipo di prova, la scelta del tipo di gas, il modello di protocollo di acquisizione, ecc;
• panello "Test": consente di eseguire il test ed è costituito dalle seguenti tre pagine:
o pannello "Acquisizione": in questa pagina vengono visualizzati i valori correnti delle grandezze acquisite e calcolate, in base al file di configurazione (ini) e l'acquisizione di protocollo (file modello di Excel). Essi vengono salvati automaticamente o manualmente da parte dell'operatore in un file di dati;
o "Crea Protocollo": questa pagina permette all'operatore di gestire i dati salvati delle misure, per trasferirle in un foglio di MS Excel (fino ad un massimo di 6 prove successive).
o "Sinottici": mostra uno schema sinottico, come illustrato di seguito.
• panello "Sinottici": presenta uno schema dell’impianto di prova che si compone del bruciatore e della caldaia, selezionabili durante la configurazione della prova. In tempo reale sono mostrati i valori acquisiti o calcolati nella corrente sessione di test. Questo pannello è solitamente visualizzato sul monitor secondario ma è possibile visualizzarne una replica anche sul monitor primario.
Il programma di acquisizione permette di visualizzare e salvare un file di MS Excel contenente i dati di uno specifico test scelto dall'operatore. Questo file viene generato a partire da un file “modello” specifico per il tipo di gas che si userà durante la prova. Un file con tutti i valori che sono stati acquisiti durante la prova è memorizzato nella cartella relativa al tipo di gas prescelto.

L’uso del banco si è dimostrato estremante flessibile e funzionale, tanto che un secondo banco per il brand ELCO – sempre del gruppo Ariston Thermo - è in via di realizzazione.

L’integrazione di NI CompactDAQ e LabVIEW ha permesso di realizzare un banco di acquisizione dati estremante flessibile e funzionale

Author Information:
S. Pesce
ECOFLAM

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