[發明專利]基于人機互動接口的微型風扇性能測試系統

有效

• 申請號: 201010268724.6
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN101929457A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 金英子;張立;朱紅亮
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明公開了一種基于人機互動接口的微型風扇性能測試系統。

背景技術

風扇在國民經濟各部門中運用十分廣泛。為使風扇能夠經常在高性能區運行，需參照風扇性能曲線來選擇風扇的最佳運行工況點，風扇性能測試是科學、合理、客觀地評價其性能指標的方法。需測試的參數有流量、風壓、扭矩、轉速、風速及環境參數如氣溫、氣壓等。目前，我國風扇性能測試方法以傳統常規方法為主，主要以人工讀取表計的方法做試驗，不僅費時費力，而且在人工讀數及記錄過程中易產生各種誤差，試驗的精度難以得到保證。它存在著參與人員多、可靠性差、測試效率低等弊端，給風扇設計、使用、教學、科研等部門對其性能研究帶來諸多不便。為適應現代試驗技術的要求，國內已開展了風扇性能自動測試的試驗。如西安交通大學開發了風管型風機性能試驗自動測試裝置，推動了自動化測試技術在風扇領域的應用，但僅適應用于大、中型空調風扇性能測試，無法針對微型風扇進行性能測試，基于人機互動接口的微型風扇性能測試裝置則可很好的解決上述難題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種基于人機互動接口的微型風扇性能測試系統，它不僅避免了傳統常規方法測試風扇性能的眾多弊端，而且能夠針對微型風扇進行自動性能測試，測試的性能參數有靜壓、流量、轉速、扭矩及風速等。

基于人機互動接口的微型風扇性能測試系統具有人機控制顯示模塊，人機控制顯示模塊分別與驅動電機模塊、性能參數數據采集模塊、牽引電機模塊連接，人機控制顯示模塊具有人機互動接口，人機互動接口由按鍵及液晶顯示器組成，人機互動接口的按鍵與控制器的輸入端口連接，人機互動接口的液晶顯示器與控制器的輸出端口連接，控制器的控制端口分別與通信接口的串口通信芯片及通用串行總線通信芯片連接，通信接口的一號串行端口與驅動電機模塊連接，通信接口的二號串行端口與牽引電機模塊連接，通信接口的通用串行總線端口與性能參數數據采集模塊連接；所述的通信接口包括串口通信芯片、通用串行總線通信芯片、一號串行端口、二號串行端口及通用串行總線端口，串口通信芯片分別與一號串行端口、二號串行端口連接，通用串行總線通信芯片與通用串行總線端口連接。

所述的控制器包括輸入端口、輸出端口、微處理器、存儲器、復位芯片、看門狗芯片、時鐘晶振、控制端口和程序下載端口，微處理器分別與輸入端口、輸出端口存儲器、復位芯片、看門狗芯片、時鐘晶振、控制端口及程序下載端口連接。

所述的驅動電機模塊包括可編程穩壓電源、直流無刷電機及驅動器，可編程穩壓電源與驅動器連接，驅動器與直流無刷電機連接，可編程穩壓電源與人機控制顯示模塊中通信接口的一號串行端口連接。

所述的性能參數數據采集模塊包括靜壓傳感變送器、差壓傳感變送器、轉矩轉速傳感器、扭矩儀、熱線探針、熱線風速儀和數據采集卡，數據采集卡分別與靜壓傳感變送器、差壓傳感變送器、扭矩儀及熱線風速儀連接，轉矩轉速傳感器與扭矩儀連接，熱線探針與熱線風速儀連接，數據采集卡與人機控制顯示模塊中通信接口的通用串行總線端口連接。

所述的牽引電機模塊包括變頻器和離心風機，變頻器與離心風機連接，變頻器與人機控制顯示模塊中通信接口的二號串行端口連接。

本發明的優點在于它不僅避免了傳統常規方法測試風扇性能的眾多弊端，而且能夠針對微型風扇進行自動性能測試，自動采集風扇的原始參數即差壓、靜壓、轉矩、轉速、風速等，并計算出相應的流量、效率、軸功率，繪制出壓力、效率、軸功率隨流量的變化的有因次和無因次曲線，打印輸出曲線及數據報表。

附圖說明

圖1是基于人機互動接口的微型風扇性能測試系統電路框圖；

圖2是本發明的人機控制顯示模塊中控制器的電路框圖；

圖3是本發明的驅動電機模塊的電路框圖；

圖4是本發明的牽引電機模塊的電路框圖；

圖5是本發明的性能參數數據采集模塊的電路框圖；

圖6是本發明的系統軟件流程圖。

具體實施方式

本發明采用了基于人機互動接口的人機控制顯示模塊，不僅可以接受用戶的指令，而且可以提供用戶所需要的實測數據以及性能曲線；不僅可以向驅動電機模塊以及牽引電機模塊發送指令，而且可以從性能參數數據采集模塊中獲取差壓、靜壓、轉矩、轉速、風速等實時實測數據。