[发明专利]水洞式游泳机的电控系统及其控制方法

说明书

本发明公开一种水洞式游泳机的电控系统及其控制方法，其采用数字频率驱动方式调节电动机的转速，通过液压或机械传动调节螺旋桨叶轮的旋转速度，使水流速度可以连续精准地调控，本发明的水流的驱动系统包括驱动器、电动机、螺旋桨叶轮，驱动器采用数字频率控制电动机转速，带动液压传动装置或机械传动装置驱动螺旋桨叶旋转，推动水流循环运动和改变水流速度；智能化的电控系统通过激光多普勒流速仪LDV对水流的速度进行标定，得到水流速度与电动机转速的非线性特性，存储于电控系统的监控程序中，并实时调节水流速度，本发明还可在循环泵、射流泵、加热器、消毒器及激光多普勒流速仪等电器的配合下，使水洞式游泳机的综合性能达到多方面智能化。

技术领域

本发明属于体育及游泳器材领域，特别涉及水流电控领域，具体涉及一种水洞式游泳机的电控系统及其控制方法。

背景技术

水洞式游泳机是集训练、健身和娱乐于一体的新型的游泳健身设备，能够让游泳者在有限的空间内，进行长时间、多种姿态的游泳锻炼，感受到像在开放水面或游泳池中畅游那样，实现随时、随地、便捷的健身运动，这对于推动全民健康具有重要价值。水洞式游泳机也是一种新型的水流循环设备，它采用流体力学水洞原理，通过动力装置推动水流流动，游泳者在水池中朝向水流作相对游动，当泳速与水流速度一致时，游泳者就可以在原地长时间地游动，达到与大型普通游泳池中游泳的相同效果。水洞式游泳机具有占地面积小、建设费用低、卫生条件好，以及节水节能等优点，适合于家庭、公共小区和健身中心等场合，在提倡全民健康、提高游泳技能的今天极具推广价值。

已有的游泳机在国外有MURDOCK JAMES的美国发明专利(US20070039092)Swimming machine，采用了一种比例溢流阀控制的液压系统驱动螺旋桨旋转，通过无线遥控调节比例溢流阀开度来改变流量和螺旋桨转速，从而调节游泳机的水流速度。这种系统由于异步电动机始终处于高转速状态，噪声和能耗都比较大；此外，异步电动机以接近其同步转速运行，实际转速受负载影响，以及用模拟电压调节比例阀开度，难以精准控制叶轮转速，实现精准的水流速度控制。

国内有关智能化的游泳机专利较少，汪俊石的发明专利(CN 205699316U)一种游泳机，只公布了游泳机缸体、循环加速装置、过滤消毒装置及控制装置的大致布置，没有具体的装置说明，更不具备精准控制水流速度和智能化功能。

王冠的发明专利(CN 205713264U)一种游泳机，仅提供了包括箱体、出水口、入水口、螺旋桨和动力设备的示意图，没有提及游泳机的水流速度控制，当然也不具备完整游泳机的智能化功能。

发明内容

针对以上的一个或多个问题，本发明提供一种水洞式游泳机的电控系统及其控制方法。

本发明中的水洞式游泳机系基于流体力学水洞原理设计，由池体和导流系统、智能化水流驱动调速装置、水处理消毒和温控系统等部分组成。通过创建均匀平稳的循环水流，流经人体各部位，由于相对运动产生阻力，泳者在原地只要做好游泳动作，即可达到在大池中专业训练及健身运动的同样效果。具体地说是一种采用数字频率驱动方式调节电动机的转速，从而通过液压传动或机械传动调节螺旋桨叶轮的旋转速度，使水洞式游泳机中的水流速度可以连续精准的调控方法及控制电路。

优选在循环泵、射流泵、加热器、消毒器及激光多普勒流速仪等电器的配合下，使水洞式游泳机的综合功能和性能达到最优化。

本发明是在国内发明专利(申请号CN201710967333.5)的基础上，提出一种水洞式游泳机的控制方法，并配套相应的控制电路，从而构成完整的、智能化的、节能环保的水洞式游泳机整机系统。应用激光多普勒流速仪(LDV)进行水流速度标定，确保游泳机产品具有均匀稳定的水流速度分布和准确的泳速设定和显示。

本发明的目的之一是提供一种水洞式游泳机电控系统的控制方法，提高水洞式游泳机智能化或多功能控制和整体性能。