专利名称：全自动风机性能测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试系统，特别涉及一种全自动风机性能测试系统。
技术背景 风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机。风机在出厂时都会进行性能测试，来确保风机的性能合格。在我国风机性能是根据GB/T1236-1985《通风机空气动力性能实验方法》测试的。在目前工业风机的性能测试中，可分为手工测量分析和基于DOS环境的测试系统两种。在手工测量分析时，由于人工操作容易造成读数误差，并且由于需要大量计算，存在人为计算误差。得出数据需要手工绘制曲线图，十分耗时。并且需要手动调节风机流量变化，造成测试过程繁琐。而基于DOS环境的测试系统存在操作界面不友好等问题。
发明内容本新型公开的了一种一种全自动风机性能测试系统，包括风机8、测试流道11、计算机系统12，风机8的风道连接测试流道11，扭矩传感器5和转速传感器6安装在风机8的电机上，扭矩传感器5和转速传感器6分别与计算机系统12相连接。所述测试流道内侧11安装有压力传感器4，所述风机8的风道内侧安装有压差变送器7，压力传感器4与压差变送器7分别与计算机系统12相连接。所述计算机系统12连接温度传感器I、湿度传感器2和大气压力传感器3。所述测试流道11设置锥形进口 9、伺服电机带流量调节阀10。所述计算机系统12为单片机。本实用新型的风机性能测试系统通过风机性能测试中压差、压力、电机转速以及大气环境参数来计算在不同流量下风机的全压、静压、电机功率、效率。再转化为标准状态下的数据。最后根据标准状态数据绘制出风机性能曲线。标准状态是指风机在具体工作环境时的转速和入口空气密度。风机性能特性曲线是用来表征风机性能的曲线图。在风机的使用中，主要是用来检查风机在某些特定流量时，其全压静压以及电机功率是否能满足需求。风机性能特性曲线由通风机零静压一直到零进口容积流量。然而通常仅仅使用一部分，并且建议供货者应该说明风机适应的进口容积流量范围。所绘制的通风机特性则可限制到这一正常工作范围。进口容积流量的正常范围之外，测量值的误差有增大的趋向并且可能在进口或出口生成不满意的流型。分别采集压力、压差转矩、转速数据。由温度传感器和压力传感器测量环境温度和大气压力。系统设定值根据输入的参数计算后得出，并且在显示器上显示。当风机工作后，风道内压力传感器的内部电阻阻值变化经过内部电路转换为压力信号，由单片机进行A/D转换和量纲转换后得到测量压力。单片机对测得的数据进行计算，得到对当前的风机入口流量。单片机内部的PID控制算法程序根据设定值与当前流量的偏差计算出控制量，经D/A转换和电压/电流转换后得到Γ20πιΑ的电流信号，然后信号被传送至伺服电机。伺服电机转动调节流量调节阀的开度，从而实现了对流量的定量控制。根据程序设定的测试步骤将输入值(风机标准状态的空气密度、电机转速、风机小流量状态体积流量Qmin、风机额定状态体积流量Qe和测试次数η)处理，初始化数据，设定测试过程所需要测量的η个点。再利用测试系统的定流量过程进行逐个测试。全部测试完成后跳出循环，将测试结果输出。实现了性能测试过程的自动化。在试验过程中，单片机每次测量都将采集的数据显示在单片机显示器上，实现测试过程可视化。系统采集计算的中间数据存储在单片机外界存储设备中。在实验结束后，利用配套程序(基于Matlab)对测试结果进行分析，生成风机性能测试恒转速曲线图和风机性能测试报表。同时测试结果也将存储在外界存储设备中，方便测试者查阅。采用本实用新型的全自动风机性能测试系统，可实现风机性能参数的自动采集和处理，数据处理精确、可靠，能够降低劳动强度和有效地避免人为误差。在测试过程中，实时显示测量数据，方便测试人员观察测试进程，判断系统工作状态。整个测试过程只需要一个 测试人员即可完成。系统实现了对风机性能的定范围性能测试，只对正常工作范围进行测试，节省了测试时间，突出了性能测试的重点。多种结果处理方式方便、灵活，可满足不同需求。
图I全自动风机性能测试系统图中温度传感器1，湿度传感器2，大气压力传感器3，压力传感器4，扭矩传感器5，转速传感器6，压差变送器7，风机8，锥形进口 9，伺服电机带流量调节阀10，测试流道11，计算机系统12。图2单片机程序流程图。图3风机性能试验报告。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步解释说明。实施例I首先将需要测试的风机安装到指定位置，通过单片机键盘将风机标准状态的空气密度、电机转速N、风机小流量状态体积流量Qmin、风机额定状态体积流量Qe和测试次数η通过单片机键盘输入到单片机中，并按下开始测试按钮。单片机首先完成对性能测试过程的设定。程序进行如下计算Qtl=(Qe-Qn)/(η-3)
得出单位流量 Qq。令 Qi=Qn-Qci，Q2=Qn，Q3=Qn+Q0.......，Qn-I=Qe. Qn=Qe+ Q。。首先把 Qi 设定
为为给定值。然后传感器将采集的数据经信号处理和A/D转换传输到单片机中。单片机将此时的设定值和实时测量的数据显示在显示器上。如图2单片机程序流程图，单片机将采集数据进行计算，并转化为标准状态下的风机流量Q,。Q,再根据此时的给定值Q1进行PID调节。单片机通过控制伺服电机转动，使流量调节阀达到指定开度。当风机流量为Q1时，单片机停止输出信号，伺服电机停止工作，并由缩进装置锁住。单片机将此时连续采集的数据进行比较，当连续测量的数据基本不变时，将采集的数据分别输出到PC的显示器和外界存储设备中。然后将Q2设定为新的给定值，此时由于给定值变化，采集的数据和给定值不等，系统再次利用PID调节，把风机入口流量调节为Q2。[0021]当以上动作循环N次后，风机性能测试即完毕。此时单片机已经将测试所得数据依次存储在外界存储设备中，生成TXT格式的文件，并且将实验时间设置为文件名称。数据还通过串口传输至电脑软件中。并由配套的软件对数据进行分析，通过最小二乘法拟合生成风机恒转速性能曲线图，并自动生成风机性能测试报表。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用 新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种全自动风机性能测试系统，其特征在于，包括风机(8)、测试流道(11 )、计算机系统(12 )，风机(8 )的风道连接测试流道(11)，扭矩传感器(5 )和转速传感器(6 )安装在风机(8)的电机上，扭矩传感器(5)和转速传感器(6)分别与计算机系统(12)相连接。
2.根据权利要求I所述的全自动风机性能测试系统，其特征在于，所述测试流道内侧(11)安装有压力传感器(4)，所述风机(8)的风道内侧安装有压差变送器(7)，压力传感器(4)与压差变送器(7)分别与计算机系统(12)相连接。
3.根据权利要求I或2所述的全自动风机性能测试系统，其特征在于，所述计算机系统(12)连接温度传感器(I)、湿度传感器(2)和大气压力传感器(3)。
4.根据权利要求3所述的全自动风机性能测试系统其特征在于，所述测试流道(11)设置锥形进口( 9 )、伺服电机带流量调节阀(10 )。
5.根据权利要求1、2、4任意一项所述的全自动风机性能测试系统，其特征在于，所述计算机系统(12)包括单片机和显示器。
专利摘要本实用新型公开了一种全自动风机性能测试系统，包括风机(8)、测试流道(11)、计算机系统(12)，风机(8)的风道连接测试流道(11)，扭矩传感器(5)和转速传感器(6)安装在风机(8)的电机上，扭矩传感器(5)和转速传感器(6)分别与计算机系统(12)相连接。所述测试流道内侧(11)安装有压力传感器(4)，所述风机(8)的风道内侧安装有压差变送器(7)，压力传感器(4)与压差变送器(7)分别与计算机系统(12)相连接。采用本实用新型的全自动风机性能测试系统，可实现风机性能参数的自动采集和处理，数据处理精确、可靠，能够降低劳动强度和有效地避免人为误差。
文档编号F04B51/00GK202628482SQ20112050802
公开日2012年12月26日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者刘伊凡, 王旭, 王博 申请人:大连海事大学