[发明专利]贯流风机性能测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量方法及装置，具体涉及一种贯流风机性能测试系统及方法。

背景技术

贯流风机的试验研究始于法国，1892年由法国的莫尔特(Mortier)发明。开始只用于矿山通风，20世纪50年代贯流风机引起了人们的重视，对它的研究和应用进入了新的阶段。我国对贯流风机的试验、研究始于20世纪70年代，到80年代，洛阳工学院、东北农学院等单位的学者对贯流风机作了专题研究，对我国贯流风机的设计应用起到很好的作用。

与离心式风机、轴流式风机相比，贯流风机具有结构简单、体积小、产生的气流平稳、动压系数较高而作用距离较长及噪声低等特点，近年来被广泛应用于家用电器和空调设备等低压通风换气的场合。

设计高性能的贯流风机，必须探讨其结构参数与运动参数，建立模型风机进行试验，对模型风机进行性能测试与分析。

贯流风机的性能是以输送流量、产生全压、所需功率及效率来体现的，这些工作参数之间存在着相应的关系，当流量与转速变化时，会引起其他参数相应的变化。为了正确选择、使用贯流风机，必须了解贯流风机性能参数之间的相互关系。由于贯流风机的特殊结构，加上其流动的非对称性与复杂性，使得对其性能的影响因素不甚明了，贯流风机理论至今仍欠完善，所以贯流风机性能参数的获取主要依赖于性能试验贯流风机产品的性能测试是风机制造厂用于新产品开发试验、检验产品质量的重要手段。

目前我国贯流风机的性能测试都处于手工阶段或半手工阶段，不仅精度低、速度慢、可靠性差，而且费时费力，效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决现有贯流风机性能测试存在的上述技术问题，而提供一种具有多项自动测试功能、适应性强，操作简单、维护方便和有较高的可靠性和准确性的贯流风机性能测试系统及方法。

本发明采用的技术方案是：这种贯流风机性能测试系统包括传感器系统、单片机测控系统、计算机，传感器系统包括风机转速传感器、风机风速传感器、风温温度传感器、大气压力传感器、风机动压压力传感器、风机静压压力传感器、风机扭矩传感器、噪声测量仪，传感器系统的上述传感器和测量仪输出电信号连接至单片机测控系统，单片机测控系统以单片机为核心，完成数据的转换和处理，最后通过串行口将数据送入上位计算机处理和显示。

上述技术方案中，单片机测控系统以AT89S52单片机为核心，主要包括模/数转换电路、串行通信电路、看门狗电路和电源电路、

上述技术方案中，风速传感器结构为：在风机出风口安装一个平稳气流的圆管形不锈钢导风筒，皮托管一端伸入导风筒内，皮托管另一端输出的静压端和全压端连接微型差压变送器，微型差压变送器将压差转化为电信号，送入单片机测控系统，导风筒及皮托管都安装固定在移动台上，电机带动移动台移动，对风机出风口任意位置多点测量。

上述技术方案中，扭矩传感器为磁电式相位差型扭矩传感器，结构为：在电机输出轴和风机轴之间安装弹性轴，弹性轴的轴两端安装两信号齿轮，两信号齿轮的上方各装有一组信号线圈，信号线圈内装有磁钢，与信号齿轮组成磁电信号发生器。

上述技术方案中，风机转速传感器采用光电转速传感器，在贯流风机叶片上叠加反光纸。

本发明的贯流风机性能测试方法为：由传感器系统的风机转速传感器、风机风速传感器、扭矩传感器、大气压力传感器、风机动压压力传感器、风机静压压力传感器、风温温度传感器、噪声测量仪；实时采集各种相应参数，传感器和测量仪将各种物理信号转化为电路模拟信号，并将采集到的各种代表相应性能参数的模拟信号传输给单片机测控系统，单片机测控系统将模拟信号转换为数字信号，并进行数据处理，最后单片机测控系统通过串行口将数据送入上位计算机处理，计算机将所接收的各种信号转化为相应的性能数值并在显示器上进行显示，同时将数据进行储存和性能曲线绘制。

上述技术方案中，贯流风机效率的测量是通过测出电动机输出功率和风机输出功率所得，而风机输出功率的求取，是用皮托管多点测量风压全压和风压静压、计算所得。

本发明的技术效果在于：采用测试台、主控计算机、单片机测控系统和传感器系统对贯流风机的各种性能参数进行测试，实现了贯流风机性能参数测试自动化，有效的提高了性能测试工作的效率，使贯流风机产品的质量得到有效的保障，为贯流风机制造厂新产品开发提供有力的技术支持。本发明具有多项自动测试功能，适应性强，操作简单，维护方便，可靠性好，准确性高。