一种风机机组能效测试装置的制作方法

本实用新型涉及风机机组能效测试技术领域，尤其涉及一种风机机组能效测试装置。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：风机机组是企业重要的能源消耗装置之一，很多企业的风机在实际运行中处于不经济运行的状态，导致了大量的能源浪费。因此测试风机运行的能耗状态，不仅可以帮助企业掌握风机的工作性能状态，还可以掌握风机的能耗水平，为企业进行风机机组节能改造提供依据。然而，目前对风机的能效测试没有专用的设备，大部分企业采用零散的仪表记录风机运行状态参数，然后进行汇总计算，得出风机的能效。这种测试方式不仅工作效率低，而且测试结果准确性差。

现有的风机机组能效测试装置包括风机参数测量仪和电参数采集仪，如风机参数测量仪和电参数采集仪分别独立，需要分别接上电源和串口数据线并与电脑连接，插线比较混乱。而风机参数测量仪和电参数采集仪一体设置怎增大了整个装置的体积，对搬运带来了不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种风机机组能效测试装置，具有安装简单、方便的优点。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种风机机组能效测试装置，包括风机参数测量仪和电参数采集仪,所述电参数采集仪上端面一角设有第一凹槽，所述第一凹槽内转动连接有RS485 接头和电源接头，所述RS485接头与电源接头一体成型，所述第一凹槽底面设有供RS485接头数据线和电源接头线穿过的第一开孔，风机参数测量仪的下端面与所述第一凹槽相对位置设有第二凹槽，所述第二凹槽内设有RS485 接口和电源接口，所述RS485接口与电源接口一体成型，所述第二凹槽底面设有供RS485接口数据线和电源接口线穿过的第二开孔。

进一步的，所述RS485接头两端设有转动轴，所述转动轴与第一凹槽相对的两侧壁转动连接。

进一步的，所述风机参数测量仪相对的两侧壁底部设有挂钩，所述电参数采集仪与所述风机参数测量对应的两侧面设有与所述挂钩卡接的挂环。

进一步的，所述风机参数测量仪一侧面设有全压传感器接口、静压传感器接口、电源总接口、开关、第一状态灯组和zigbee天线，所述全压传感器接口、静压传感器接口、电源总接口、开关、第二电源状态灯组、通信状态灯和zigbee天线分别与MAX 485连接，所述MAX485芯片与所述RS485接口连接。

进一步的，所述电源接口与所述MAX485芯片连接。

进一步的，所述电参数采集仪一侧面设有多个电参数接口、数据串口和第二状态灯组，所述电参数接口、数据串口和第二状态灯组分别与STM32中央处理器连接。

进一步的，所述RS485接头和电源接头分别与STM32中央处理器连接。

进一步的，所述风机参数测量仪侧面两端和电参数采集仪侧面两端均设有把手。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、风机参数测量仪通过RS485接口将采集到的数据输送至电参数采集仪内的STM32中央处理器中，并通过电源接口将电源输送给STM32中央处理器，由于RS485接口和电源接口与RS485接头和电源接头的连接从而减少了数据线的使用，使装置的接线更加方便，并且风机参数测量仪放置在电参数采集仪上，通过开扣固定，使风机参数测量仪的放置更加稳定，避免掉落或移动将RS485和电源接头折坏。

2、在不使用时，RS485接头和电源接头转动至凹槽内，可避免损坏。

附图说明

图1是本实用新型实施例风机参数测量仪与电参数采集仪拼接的结构示意图；

图2是本实用新型实施例电参数采集仪的结构示意图；

图3是本实用新型实施例风机参数测量仪的结构示意图；

图4是本实用新型实施例风机机组能效测试装置各器件连接框图。

附图标记：1、风机参数测量仪；2、电参数采集仪；3、第一凹槽；4、 RS485接头；5、电源接头；6、第二凹槽；7、RS485接口；8、电源接口；9、转动轴；10、挂钩；11、挂环；12、全压传感器接口；13、静压传感器接口； 14、电源总接口；15、开关；16、第一状态灯组；17、zigbee天线；18、第二状态灯组；19、电参数接口；20、数据串口；21、把手。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例的技术方案进行描述。

一种风机机组能效测试装置，如图1所示，包括风机参数测量仪1和电参数采集仪2。风机参数测量仪1的一侧面分布有全压传感器接口12、静压传感器接口13、电源总接口14、开关15、第一状态灯组16和zigbee天线 17。电参数采集仪2一侧面设有多个电参数接口19、数据串口20和第二状态灯组18。风机参数测量仪1和电参数采集仪2的侧面两端均设置有把手21，以便于搬运。风机参数测量仪1相对的两侧壁底部设有挂钩10，电参数采集仪2与风机参数测量对应的两侧面设有与挂钩10卡接的挂环11。

如图2所示，电参数采集仪2上端面一角设有第一凹槽3，第一凹槽3 内转动连接有RS485接头4和电源接头5，RS485接头4与电源接头5一体成型。RS485接头4的两端一体成型有转动轴9，转动轴9与第一凹槽3侧壁转动连接。

如图3所示，风机参数测量仪1的下端面与第一凹槽3相对位置设有第二凹槽6，第二凹槽6内设有RS485接口7和电源接口8，RS485接口7与电源接口8一体成型，第二凹槽6底面设有供RS485接口7数据线和电源接口 8线穿过的第二开孔。

如图4所示，电源总接口14、电源接口8、全压传感器接口12、静压传感器接口13、开关15、第一电源状态灯组和zigbee天线17分别与MAX 485 芯片连接，MAX485芯片与RS485接口7连接。RS485接头4、电源接头5、电参数接口19、数据串口20和第二状态灯组18分别与STM32中央处理器连接。最终风机参数测量仪1采集的数据通过RS485接口7将数据传输至电参数采集仪2中的STM32中央处理器中。

使用方法，转动RS485接头4和电源接头5出凹槽至竖直状态，将风机参数测量仪1放置于电参数采集仪2上，使RS485接头4和电源接头5与RS485 接口7和电源接口8相连，然后将挂环11扣在挂钩10上固定。风压参数与环境参数的采集：

风压参数的测量主要是对风机管道的压力进行测量，只要准确采集了静压和全压参数就可以根据公式得到相应的风速和风量，因此针对风机的实际情况，本装置采用皮托管的方式对动压进行测试。

皮托管采用90°的双层同心不锈钢管，其开口端与内管相同，侧面的小孔为静压输入孔，皮托管两个输出端有全压传感器接口和静压传感器接口两个接口，分别接入两个绝对压力传感器，直接对管道的全压和静压进行测量，其差值即为风道动压。两个传感器均为霍尼韦尔压力传感器SCX150,该传感器量程为0～105psi，输出范围为0～90mV。两个传感器采用相同的放大调理电路，并充分利用STM32自带的两路16位ADC通道对压力信号进行转换。

以全压测量为例，设计了高输入阻抗、低输出阻抗的差动放大电路，如图4所示。传感器的输出端C、D连接至差动运算放大器的输入端，由于放大器A1、A2采用相同性能的运放，通过放大器A3组成差分电路，可以相互抵消共模输出电压和漂移电压，所以该放大电路具有很强的共模抑制能力、较小的输出电压和很高的差模电压增益。该电路的传递函数为：

取R3＝R4＝1.8KΩ,R1＝95Ω。R2为10Ω电位器，用于微调放大倍数。传感器经信号调理电路处理后，输出满足STM32模数转换器的满量程输入范围 (0～3.3V)，其中R5用于调整整个放大电路的偏置电压。在送入ADC之前，信号还经过一个二阶的巴特沃斯低通滤波器对高频干扰信号进行滤波。

压力传感器对压力的变化非常灵敏，在不稳定的气流中测量差压时，测量值可能会跳动不稳定，因此本装置利用软件对测得的数据进行了数字滤波的平均处理，如下公式所示。

式中，Pd—测点处的压力，Pa；

Pi—第i次的测量值，Pa；

n—测量值个数。

每次测量新值Pn时，n个连续的测量值将剔除第一个测量值，将后面的 n-1个测量值依次往前推，即Pi＝Pi+1，其中i从1取到(n-1)，新测量值补充为第n个测量值Pn，然后求和再平均。由上述公式可知，n越大显示值越平稳。这种通过软件处理数据使得测量值趋向平均化，可以有效的降低瞬间气流跳动所造成的瞬时测量值变化过大的影响，使压力测量结果保持稳定。