专利名称：本安防爆型通风机综合测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿使用的测试仪，特别是一种本安防爆型通风机综合测试仪。
背景技术：
目前，主通风机作为煤矿大型机电设备应用非常广泛，其运行性能直接关系到煤矿的安全生产及人们的生命财产的安全。通风机设备技术测试的目的，在于取得其实际运转特性，以检验通风机设备性能是否良好。
现有的通风机测试仪器大部分只能测通风机的单项参数，如风速风量测试仪、风压测试仪、功率测试仪等。即使是综合测试仪也只是能满足风机的风速、风量、风压、功率项目的测试，但这些参数对于风机性能的综合分析与计算，综合性能的评判还远远不够，不能存贮测试参数，不能根据通风机的不同运行工况绘出其运行曲线。而且其测风速的方法，是利用皮托管取得的差压信号接至差压变送器换算得到风速，因煤矿通风机抽出的风中灰尘多、湿度大，极易将皮托管的风嘴、风管堵住，因而其测试精度低，测试可靠性、稳定性差。另外主通风机的测试断面一般设在风机的进口或出口，抽出风中除灰尘多、湿度大外，还含有易燃、易爆气体，设在风道内的各种传感器及连接装置不具有防爆性能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能测试通风机综合性能，并能存贮测试参数，根据通风机的不同运行工况绘出其运行曲线的本安防爆型通风机综合测试仪。
本实用新型的目的是这样实现的该综合测试仪包括一个主机、两个附件箱，主机包括主机箱、面板；面板上固定有大屏液晶显示器、键盘、风速传感器的插座、USB插座、功率、负压、大气压、温湿度、电机转速等信号插座；主机箱内安装有主板、电源板、交流变压器、功率传感器；两个附件箱中，一个附件箱内有硬海绵支撑，硬海绵支撑上有传感器卡座和连接电缆仓，在传感器卡座中装有三杯式风速传感器，在连接电缆仓中放置有连接电缆；另外一个附件箱中装有温湿度、大气压、负压传感器，两只钳形电流传感器、转速传感器及转接盒、各种连接电缆、测试附件。
主板的计数端口经光隔整形电路与风速传感器和电机转速传感信号连接；风机负压、温湿度、环境大气压、电机功率传感器分别与主板的A/D输入端连接。
交流220V电源经变压器变换后，经电源板整流滤波，共产生五组直流输出电源，其中一组为本安电源，本安电源与光电隔离电路连接，光电隔离电路经过风速连接电缆和转接盒与风速传感器连接；另四组电源分别与主板、信号转换器和传感器插座连接。
有益效果由于采用上述方案，三杯式风速传感器和电机转速传感信号经光隔整形电路进入主板计数端口；实现对风机风速、电机转速信号的采集；风机负压、温湿度、环境大气压、电机功率传感器分别产生4～20mA信号，经取样转换后，形成1～5V直流信号接至主板的A/D输入端，实现对上述信号的采集。结合输入现场的实际参数，如风硐面积、测压断面面积、电机效率等，调整风机的运行工况，并用本实用新型采集各种传感器信号，测试不同工况下通风机的风速风量、温湿度、负压、大气压、电机功率、电机转速、风机全压效率、静压效率等参数，并通过USB插座连接计算机或打印机，绘制出通风机不同运行工况的运行曲线，实现对通风机综合性能的测试并给出评定。
在主板上安装有大容量的带电保护存贮器，可贮存80台风机的测试参数，掉电不丢失。测试项目、过程、结果全中文菜单提示，自动生成测试报告，达到了本实用新型的目的。
本综合测试仪有如下优点(1)安全性从本安电路电源设计、连接电缆、转换盒、风速传感器的材质选型，保证了本安防爆要求，防爆合格证编号为CNEx05·707；(2)综合性选用信号传感器全面，使得通风机的各种性能参数均能得到采集、测试、分析、处理，实现风机综合性能的测定；(3)可靠性选用三杯式风速传感器，由于其受通风灰尘、湿度影响小，且易于清洗；由于有硬海绵支撑，对三杯式风速传感器形成良好的保护，使三杯式风传感器能长期保持工作性能及精度，所以本实用新型测试可靠性、稳定性高，精度高；(4)能满足国家安全生产监督管理局最新颁布的《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》要求，标准号AQ1011-2005。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型内部装配示意图。
图3为本实用新型风速传感器附件箱示意图。
图4-1为本实用新型的部分电路原理图。
图4-2为本实用新型的部分电路原理图。
具体实施方式
实施例1本实用新型包括主机箱1、面板2。主板23、电源板24、交流变压器21、功率传感器22固定在主机箱1内；面板2上固定有各传感器信号插座3、风速传感器插座4、电源插座5、USB接口6、电源开关7、键盘板8、240×128点阵大屏液晶显示器9。
该综合测试仪包括一个主机、两个附件箱，主机包括主机箱1、面板2；面板2上固定有240×128点阵大屏液晶显示器9、键盘8、风速传感器的插座4、USB插座6、功率、负压、大气压、温湿度、电机转速等信号插座3；主机箱1内安装有主板23、电源板24、交流变压器21、功率传感器22；两个附件箱中，其中一个附件箱内有硬海绵支撑35，硬海绵支撑35上有传感器卡座34和连接电缆仓33，在传感器卡座34中装有16只三杯式风速传感器32，在连接电缆仓33中放置有连接电缆，由于有硬海绵支撑，对三杯式风速传感器形成良好的保护，使三杯式风传感器能长期保持工作性能及精度；另一个附件箱中装有温湿度、大气压、负压传感器，两只钳形电流传感器、转速传感器及转接盒、各种连接电缆、测试附件。
主板的计数端口经光隔整形电路与风速传感器和电机转速传感信号连接；风机负压、温湿度、环境大气压、电机功率传感器分别与主板的A/D输入端连接。
交流220V电源经变压器变换后，经电源板整流滤波，共产生五组直流输出电源，其中一组为本安电源，本安电源与光电隔离电路连接，光电隔离电路经过风速连接电缆和转接盒与风速传感器连接。另四组电源分别与主板、信号转换器和传感器插座连接。
图4-1和图4-2中，二图中的线端A、B、C、D、E、F对应连接后，即成为一幅完整的电路原理图。U2为FT245BM，USB接口芯片，完成数据通讯；U3是CPU 80C552；U4是74HC245，提高总线驱动能力；U5是74HC573完成地址、数据线的复用功能；U6是27C256B程序存贮器；U7是74HC138，完成地址译码及片选工作；U8是带电保护的数据存贮器；U9是MAX708复位芯片；U10是74HC14，实现风速脉冲、电机转速脉冲的滤波整形，之后接到CPU计数端；U11、U12是74HC573，完成键值识别与译码。U11A、U12A、U13A、U14A是四片光电隔离器TP521-4，实现16路三杯式风速传感器信号的光电隔离；光电隔离后的16路三杯式风速传感器的风速脉冲经U13CD4067十六选一多路开关，接至CPU的计数端。16路风速传感器分别接入转接盒，之后经一根20芯连接电缆接至主机箱风速传感器插座，从风速传感器至仪器主机箱总长不超过100米，从16路三杯式风速传感器到主机光隔输入电路均为本安电源供电，按本安电路设计。在测风现场的转接盒及风速传感器的材质选择也都能满足防爆要求。温、湿度传感器直接选用防爆型变送器，仪器主机放在安全场所，因而能满足本安防爆要求；本实用新型的显示采用240×128点阵图形液晶显示器，采用直接控制方式，即其数据线读/写控制线与CPU的相应线直接连接，全中文菜单提示。
功率测试是使用有功功率传感器(二瓦特法)，配两只钳形电流传感器及一根三芯电压连接电缆来实现。功率传感器的功率输出为4～20mA信号，除风速、电机转速为脉冲信号分别接到CPU的T0、T1计数端外，其它的传感器功率、温湿度、负压、大气压等传感器均输出4～20mA信号，经转换成1～5V信号接至CPU的A/D端以便于采集与处理。
权利要求1.一种本安防爆型通风机综合测试仪，其特征是该综合测试仪包括一个主机、两个附件箱，主机包括主机箱、面板；面板上固定有大屏液晶显示器、键盘、风速传感器的插座、USB插座、功率、负压、大气压、温湿度、电机转速等信号插座；主机箱内安装有主板、电源板、交流变压器、功率传感器；两个附件箱中，一个附件箱内有硬海绵支撑，硬海绵支撑上有传感器卡座和连接电缆仓，在传感器卡座中装有三杯式风速传感器，在连接电缆仓中放置有连接电缆；另外一个附件箱中装有温湿度、大气压、负压传感器，两只钳形电流传感器、转速传感器及转接盒、各种连接电缆、测试附件。
2.根据权利要求1所述的本安防爆型通风机综合测试仪，其特征是主板的计数端口经光隔整形电路与风速传感器和电机转速传感信号连接；风机负压、温湿度、环境大气压、电机功率传感器分别与主板的A/D输入端连接；交流220V电源经变压器变换后，经电源板整流滤波，共产生五组直流输出电源，其中一组为本安电源，本安电源与光电隔离电路连接，光电隔离电路经过风速连接电缆和转接盒与风速传感器连接；另四组电源分别与主板、信号转换器和传感器插座连接。
专利摘要一种本安防爆型通风机综合测试仪，属于煤矿使用的综合测试仪。该综合测试仪包括一个主机、两个附件箱，主机包括主机箱、面板；面板上固定有大屏液晶显示器、键盘、风速传感器的插座、USB插座、功率、负压、大气压、温湿度、电机转速等信号插座；主机箱内安装有主板、电源板、交流变压器、功率传感器。优点(1)安全性从本安防爆要求设计各零部件；(2)综合性选用信号传感器全面，实现风机综合性能的测定；(3)可靠性选用三杯式风速传感器，由于其受通风灰尘、湿度影响小，且易于清洗，测试的可靠性、稳定性高，精度高；(4)能满足《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》要求。
文档编号G01M99/00GK2814377SQ200520070380
公开日2006年9月6日 申请日期2005年4月1日 优先权日2005年4月1日
发明者杨大成 申请人:杨大成