一种风机风速在线测量装置及风速在线测量方法与流程

1.本发明涉及风速测量技术领域，尤其涉及一种风机风速在线测量装置。


背景技术：

2.目前市面上测量风机风速的设备多是采用单点测量的方式，这种测风方式无法满足当前风机风速的测试需求，尤其是对于大口径的风机，由于各处的风速不一致，采用单点风速测量仪的方式势必精度不高，并且由于单点风速测量方式测量点不固定，需要人手持移动进行多次取点测量，不仅会进一步放大人工误差，而且操作也很复杂，一旦所需要采取的点位较多时，很难保证工作效率和测量精度。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种风机风速在线测量装置，通过快捷的操作方式，对风机风口的风速进行多点测量，采集位置固定且均匀分布，能够同时保证工作效率和测量精度。
4.本发明是通过如下技术方案实现的：一种风机风速在线测量装置，包括聚风框，所述聚风框内部设有检测横杆，所述检测横杆上均布有若干风速传感器，全部所述风速传感器均连接在风速采集器上，所述检测横杆的两端通过升降机构与聚风框连接，所述升降机构设置在所述聚风框的侧立挡板上，所述侧立挡板的内侧沿竖直方向均布有若干定位点，所述升降机构能够所述检测横杆上下位移，当所述检测横杆位移至所述定位点时，所述风速采集器采集所述风速传感器的测量数据，所述风速采集器每次采集所述的风速传感器的信号并对采集数据进行存储和处理。
5.进一步，所述升降机构包括对称设置在两组所述侧立挡板外侧的同步带轮机构，每组所述同步带机构包括转动设置在所侧立挡板的外侧上下端的两个同步带轮以及设置在所述同步带轮上的同步带；设置在下方的两个所述同步带轮之间设有传递杆，达到同步转动的效果，所述侧立挡板上设有纵向滑槽，所述纵向滑槽上滑动设有横杆连接架，所述横杆连接架的一侧与所述同步带连接，另一侧能够与所述检测横杆连接；驱动所述传递杆同步带动所述同步带轮转动，所述同步带联动所述横杆连接架及所述检测横杆上下位移。
6.进一步，所述定位点为均布在所述纵向滑槽一侧的齿形凹槽；所述检测横杆的任意一侧设有距离感应器，所述距离感应器的上下位移路径与所述齿形凹槽对应。所述距离感应器可以采用漫反射激光感应器、npn/pnp接近开关等方式均可实现上述距离感应。
7.考虑到应尽可能的保持所述检测横杆位移时的稳定性，进一步，所述侧立挡板的外侧设有导轨，所述导轨上设有滑动机构，所述横杆连接架与所述滑动机构连接，所述滑动机构通过连接板固定在所述同步带上。所述滑动机构包括滑轮安装板以及对称设置的4个滑轮，所述导轨为平行设置的两个条形板，所述滑轮的外侧卡在所述条形板上，所述同步带带动所述滑动机构上下沿所述导轨滑动，进而确保所述检测横杆位移时的稳定性，进而也能够提高检测数据的可靠性。
8.进一步，所述传递杆的任意一端伸出所述侧立挡板并设有手轮。
9.养殖场区内设置的风机风口的尺寸通常为24寸、32寸、55寸；考虑本装置的通用性，能够最大化的利用本装置，进一步，所述检测横杆设为中空伸缩杆，所述伸缩杆的上侧面设有水平滑槽，所述风速传感器滑动设置在所述水平滑槽内。
10.进一步，所述风速传感器至少设为5个，所述风速传感器通过航空插头实现可拆卸连接，所述航空插头安装在所述水平滑槽上，位置可调，所述风速传感器的导线通过所述检测横杆的中空空间穿出并连接到所述风速采集器上。
11.进一步，所述侧立挡板的两端通过水平挡板连接，所述水平挡板的两端上下滑动设置在所述侧立挡板之间。
12.进一步，还包括支撑架，所述支撑架的一端转动设置在所述聚风框的两侧中部，另一端能够支撑在地面上，所述支撑架的高度可以调节。
13.进一步，与所述聚风框的转动连接采用阻尼转轴或能够设置锁紧装置能够在调节角度后对所述支撑架与所述聚风框进行锁定。
14.进一步，所述侧立挡板及所述水平挡板靠近风机的一侧设有密封圈。
15.进一步，所述侧立挡板上且位于外侧设有围挡板，所述导轨设置在围挡板上；所述围挡板与所述侧立挡板之间形成安装腔，所述升降机构设置在所述安装腔内。
16.进一步，所述风速采集器包括处理器模块以及与所述处理器模块连接的信号采集模块，显示模块，通讯模块，键盘输入模块；所述风速传感器将风速转换为电信号，所述信号采集模块能够采集所述风速传感器的电信号，并传输至所述处理器模块；所述键盘输入模块能够为所述处理器模块设置采集参数及采集指令；所述处理器模块能够将处理后的数据传输至所述显示模块以及通讯模块；所述通讯模块能够提供数据传输通道，将数据通过无线或有线的方式与外部终端互联。
17.进一步，所述处理器采用单片机，51系列或stm32系列均可实现，所述采集模块采用ad7606，所述单片机控制所述采集模块对所述风速传感器的电信号进行ad转化。
18.一种风速在线测量方法，根据上述的风机风速在线测量装置对风机的风速进行在线测量，具体步骤为：s1、尺寸适配，根据风机风口的尺寸，调节所述检测横杆的长度，选用与风机风口宽度相应的所述水平挡板，并根据风机风口高度调节上下两个所述水平挡板之间的距离；s2、装置安装，根据风机的位置，调节所述支撑架的高度，使用密封胶或胶带封堵所述聚风框及所述风机之间的缝隙；s3、开始测量，通过键盘输入模块设定采集参数，并下发采集指令；所述采集参数至少包括风机尺寸；s4、匀速转动所述手轮，所述采集横杆匀速上升，所述距离感应器每感应到一个所述齿形凹槽时，所述风速采集器进行一次检测，每次检测都采集当前所有所述风速传感器的信号值；s5、所述处理器根据所述风机尺寸设定相应的采集次数，当所述检测横杆完成全部路径时，所述处理器将对所有测量点位的风速测量值进行平均作为当前风机风口的风速
测量值以及总风量；s6、通过所述通讯模块与外部终端互联并传输相关数据，所述通讯模块为无线wifi、串口、蓝牙中的任意一种通讯方式。
19.当每次到达定位点开始检测时，采集频率根据实际需求进行设定，例如每次采集每个风速传感器连续采集100次，5个风速传感器则为500次，风速传感器本身也会采集20次之后做平均值输出，则每次采集时的数据量为10000次，全部采集完成后，数据量高大几万到十几万之间，进而确保了最终输出的检测数据的高精度。
20.本发明的有益效果为：本发明采用多点测量的方式对风机风口进行多点测量，测量点位分布均匀，测量精度高；使用了高效的升降机构，操作简单，工作效率高，并且设有纵向滑槽，采集位置固定，数据一致性高；聚风框结构简单，能够进行尺寸调节，适配多尺寸风机风口。
附图说明
21.图1为本发明整体结构示意图。
22.图2位本发明使用状态示意图。
23.图3为去掉部分结构后的升降结构示意图。
24.图4为图3的a处放大示意图。
25.图5为图3的b处放大示意图。
26.图6为检测横杆结构示意图。
27.其中，附图标记为：100、聚风框；101、侧立挡板；102、纵向滑槽；103、齿形凹槽；104、水平挡板；105、围挡板；110、升降机构；111、同步带轮；112、同步带；113、传递杆；114、手轮；115、滑轮；116、滑轮安装板；120、支撑架；130、检测横杆；131、中空伸缩杆；132、水平滑槽；133、距离感应器；134、航空插头；135、风速传感器；136、线缆连接器；137、横杆连接架；200、风机风口。
具体实施方式
28.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
29.参见图1-图6，本发明是通过如下技术方案实现的：一种风机风速在线测量装置，包括聚风框100，聚风框100内部设有检测横杆130，检测横杆130上均布有若干风速传感器135，全部风速传感器135均连接在风速采集器上，检测横杆130的两端通过升降机构110与聚风框100连接，升降机构110设置在聚风框100的侧立挡板101上，侧立挡板101的内侧沿竖直方向均布有若干定位点，升降机构110能够检测横杆130上下位移，当检测横杆130位移至定位点时，风速采集器采集风速传感器135的测量数据，风速采集器每次采集的风速传感器135的信号并对采集数据进行存储和处理。
30.风速传感器135至少设为5个，风速传感器135通过航空插头134实现可拆卸连接，航空插头134安装在水平滑槽132上，位置可调，风速传感器135的导线穿设在检测横杆130的中空空间，在检测横杆130的一端侧面设有线缆连接器136，所有导线均连接在线缆连接器136位于检测横杆130内部的连接点位上，线缆连接器136通过配套的电缆与风速采集器连接。
31.侧立挡板101的两端通过水平挡板104连接，水平挡板104的两端上下滑动设置在侧立挡板101之间。
32.养殖场区内设置的风机风口200的尺寸通常为24寸、32寸、55寸；考虑本装置的通用性，能够最大化的利用本装置，检测横杆130设为中空伸缩杆，中空伸缩杆的上侧面设有水平滑槽132，风速传感器135滑动设置在水平滑槽132内。
33.还包括支撑架120，支撑架120的一端转动设置在聚风框100的两侧中部，另一端能够支撑在地面上，支撑架120的高度可以调节。
34.与聚风框100的转动连接采用阻尼转轴或能够设置锁紧装置能够在调节角度后对支撑架120与聚风框100进行锁定。
35.侧立挡板101及水平挡板104靠近风机的一侧设有密封圈。
36.实施例二，在实施例一的基础上，升降机构110包括对称设置在两组侧立挡板101外侧的同步带轮机构，每组同步带轮机构包括转动设置在所侧立挡板101的外侧上下端的两个同步带轮111以及设置在同步带轮111上的同步带112；设置在下方的两个同步带轮111之间设有传递杆113，达到同步转动的效果，侧立挡板101上设有纵向滑槽102，纵向滑槽102上滑动设有横杆连接架137，横杆连接架137的一侧与同步带112连接，另一侧能够与检测横杆130连接；驱动传递杆113同步带112动同步带轮111转动，同步带112联动横杆连接架137及检测横杆130上下位移。
37.定位点为均布在纵向滑槽102一侧的齿形凹槽103；检测横杆130的任意一侧设有距离感应器133，距离感应器133的上下位移路径与齿形凹槽103对应。距离感应器133可以采用漫反射激光感应器、npn/pnp接近开关等方式均可实现上述距离感应。
38.考虑到应尽可能的保持检测横杆130位移时的稳定性，侧立挡板101的外侧设有导轨，导轨上设有滑动机构，横杆连接架137与滑动机构连接，滑动机构通过连接板固定在同步带112上。滑动机构包括滑轮安装板116以及对称设置的4个滑轮115，导轨为为型材上平行设置的两个条形板，滑轮115的外侧卡在条形板上滑动，同步带112带动滑轮机构上下沿导轨滑动，进而确保检测横杆130位移时的稳定性，进而也能够提高检测数据的可靠性。
39.传递杆113的任意一端伸出侧立挡板101并设有手轮114。
40.侧立挡板101上且位于外侧设有围挡板105，导轨设置在围挡板105上，围挡板105与侧立挡板101之间形成安装腔，升降机构110设置在安装腔内，聚风框100整体采用中空铝合金型材制作，重量轻盈，性价比高。水平挡板104与侧立挡板101及围挡板105为中空铝合金型材，相邻结合处设有塑料扣板，利用铝合金型材自带的槽及相应的滑动配件，使得水平挡板104能够调节高低位置。
41.实施例三，在实施例一或实施例二的基础上，风速采集器包括处理器模块以及与处理器模块连接的信号采集模块，显示模块，通讯模块，键盘输入模块；风速传感器135将风速转换为电信号，信号采集模块能够采集风速传感器135的电信号，并传输至处理器模块；键盘输入模块能够为处理器模块设置采集参数及采集指令；处理器模块能够将处理后的数据传输至显示模块以及通讯模块；通讯模块能够提供数据传输通道，将数据通过无线或有线的方式与外部终端互联。
42.处理器采用单片机，51系列或stm32系列均可实现，采集模块采用ad7606，单片机控制采集模块对风速传感器135的电信号进行ad转化。风速传感器135目前现有技术有多种形式，能够检测风速信号，并输出未标准的电压信号或电流信号或数字信号，响应的其采集的电路模块也为常规技术，在此不对电路硬件细节进行赘述，采用现有技术即可实现。
43.一种风速在线测量方法，根据上述的风机风速在线测量装置对风机的风速进行在线测量，具体步骤为：s1、尺寸适配，根据风机风口200的尺寸，调节检测横杆130的长度，选用与风机风口200宽度相应的水平挡板104，并根据风机风口200高度调节上下两个水平挡板104之间的距离；s2、装置安装，根据风机的位置，调节支撑架120的高度，使用密封胶或胶带封堵聚风框100及风机之间的缝隙；s3、开始测量，通过键盘输入模块设定采集参数，并下发采集指令；采集参数至少包括风机尺寸；s4、匀速转动手轮114，采集横杆匀速上升，距离感应器133每感应到一个齿形凹槽103时，风速采集器进行一次检测，每次检测都采集当前所有风速传感器135的信号值；s5、处理器根据风机尺寸设定相应的采集次数，当检测横杆130完成全部路径时，处理器将对所有测量点位的风速测量值进行平均作为当前风机风口200的风速测量值以及总风量；s6、通过通讯模块与外部终端互联并传输相关数据，通讯模块为无线wifi、串口、蓝牙中的任意一种通讯方式。
44.当每次到达定位点开始检测时，采集频率根据实际需求进行设定，例如每次采集每个风速传感器135连续采集100次，5个风速传感器135则为500次，风速传感器135本身也会采集20次之后做平均值输出，则每次采集时的数据量为10000次，全部采集完成后，数据量高大几万到十几万之间，进而确保了最终输出的检测数据的高精度。
45.本发明创造的描述中，前面的详细描述已经通过使用框图、流程图和/或示例阐述了装置和/或过程的各种实施例。在这样的框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的程度上，本领域技术人员将理解的是，这样的框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作可通过许多各种不同的硬件、软件、固件或实际上它们的任何组合被单独地和/或集体地实现。
46.在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。