[發(fā)明專利]一種自動(dòng)校準(zhǔn)多風(fēng)表的風(fēng)洞檢測(cè)試驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310378755.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103439531A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃壽元;賈敏濤;陳宜華;賈安民;居偉偉;周偉;吳冷峻;王爽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01P21/02
• 分類號(hào): G01P21/02
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 常前發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種校準(zhǔn)風(fēng)表的風(fēng)洞試驗(yàn)檢測(cè)裝置及方法，適合于低、中、高三檔多風(fēng)表自動(dòng)校準(zhǔn)。

背景技術(shù)

風(fēng)速的測(cè)算是礦山通風(fēng)部門日常管理工作的基本內(nèi)容之一，而用于測(cè)定風(fēng)速的各種儀表，由于長(zhǎng)期使用過(guò)程中的不斷磨損、生銹、積灰等原因都會(huì)使風(fēng)表的測(cè)定精度降低，所以必須經(jīng)常校準(zhǔn)。目前，機(jī)械式風(fēng)表廣泛用于礦井通風(fēng)阻力測(cè)定、通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定，風(fēng)表出廠前或使用一段時(shí)間后，都必須進(jìn)行校準(zhǔn)，并繪制出風(fēng)表校準(zhǔn)曲線。目前風(fēng)表校準(zhǔn)需要借助于風(fēng)洞模型試驗(yàn)，校準(zhǔn)過(guò)程只能一次校準(zhǔn)一個(gè)風(fēng)表，且校準(zhǔn)精度低，無(wú)法驗(yàn)證“真風(fēng)速”的準(zhǔn)確性，人工讀數(shù)及作圖誤差大、人工調(diào)節(jié)風(fēng)量困難，尤其對(duì)于量程相差較大的多個(gè)風(fēng)表校準(zhǔn)更加費(fèi)時(shí)費(fèi)力。此外，我國(guó)各礦務(wù)局、有關(guān)科研、院校以及氣象部門等均配置了校準(zhǔn)風(fēng)洞對(duì)各類風(fēng)表進(jìn)行校準(zhǔn)。由于校準(zhǔn)采用的補(bǔ)償微壓計(jì)本身固有較大的精度誤差、嚴(yán)重的視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)誤差、人工定時(shí)誤差以及表盤讀數(shù)誤差的存在，往往導(dǎo)致檢定曲線的嚴(yán)重失真?！睹旱V機(jī)械》1998年06期介紹了一種風(fēng)表用校準(zhǔn)風(fēng)洞的計(jì)算機(jī)檢測(cè)裝置，它和常規(guī)的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)類似，測(cè)模部分包括差壓傳感與變換電路，它把風(fēng)洞中的標(biāo)準(zhǔn)速壓信號(hào)成比例地轉(zhuǎn)換為4~20mA的直流電流信號(hào)，接著經(jīng)過(guò)12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD574的轉(zhuǎn)換，最后由計(jì)算機(jī)通過(guò)可編程并行接口芯片ICL8255與之交換信息，算出風(fēng)洞中的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速。這種風(fēng)表用校準(zhǔn)風(fēng)洞的計(jì)算機(jī)檢測(cè)裝置在校準(zhǔn)過(guò)程中也只能一次校準(zhǔn)一個(gè)風(fēng)表，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種風(fēng)流穩(wěn)定、風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)、操作簡(jiǎn)單、可以一次校準(zhǔn)多個(gè)風(fēng)表且測(cè)量精度高的自動(dòng)校準(zhǔn)多風(fēng)表的風(fēng)洞檢測(cè)試驗(yàn)裝置。

此外，本發(fā)明還提供一種自動(dòng)校準(zhǔn)多風(fēng)表的風(fēng)洞檢測(cè)試驗(yàn)方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明校準(zhǔn)風(fēng)表用的風(fēng)洞試驗(yàn)檢測(cè)裝置采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明校準(zhǔn)風(fēng)表用的風(fēng)洞試驗(yàn)檢測(cè)裝置，含有集流器、穩(wěn)流段、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、支架,?電機(jī)置于電機(jī)底座上，它還含有低檔風(fēng)速試驗(yàn)段、中檔風(fēng)速試驗(yàn)段、高檔風(fēng)速試驗(yàn)段，在穩(wěn)流段與低檔風(fēng)速試驗(yàn)段之間、低檔風(fēng)速試驗(yàn)段與中檔風(fēng)速試驗(yàn)段之間、中檔風(fēng)速試驗(yàn)段與高檔風(fēng)速試驗(yàn)段之間各設(shè)有一個(gè)漸縮段；在集流器與穩(wěn)流段、穩(wěn)流段與沿進(jìn)風(fēng)方向的第一個(gè)漸縮段間各設(shè)置一層阻尼網(wǎng)；在穩(wěn)流段頂部中心位置安裝大氣壓力傳感器、溫濕度傳感器，在低檔風(fēng)速試驗(yàn)段、中檔風(fēng)速試驗(yàn)段、高檔風(fēng)速試驗(yàn)段頂部中心位置分別安裝風(fēng)速傳感器、壓差傳感器；PLC控制系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)、電機(jī)及壓力傳感器、溫濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、壓差傳感器相聯(lián)接，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制風(fēng)機(jī)風(fēng)量、讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。在高檔風(fēng)速試驗(yàn)段與風(fēng)機(jī)連接處設(shè)置漸擴(kuò)段，對(duì)氣流起減速作用，將動(dòng)壓能轉(zhuǎn)換為靜壓能，減小能量損失。在低檔試驗(yàn)段、中檔風(fēng)速試驗(yàn)段、高檔風(fēng)速試驗(yàn)段兩側(cè)中心分別開(kāi)設(shè)透明的觀察孔，用于人工讀取待校準(zhǔn)風(fēng)表讀數(shù)即表風(fēng)速。

???所述的漸縮段其兩端大小斷面積之比在3—5之間，最好為4。

本發(fā)明自動(dòng)校準(zhǔn)多風(fēng)表的風(fēng)洞檢測(cè)試驗(yàn)方法為：

1）采用上述專用的校準(zhǔn)風(fēng)表用的風(fēng)洞試驗(yàn)檢測(cè)裝置；

2）PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)讀取大氣壓力傳感器的大氣壓力P、溫濕度傳感器的溫度T與濕度φ、壓差傳感器的數(shù)據(jù)⊿P；

3）PLC控制系統(tǒng)根據(jù)P、T、φ、⊿P四個(gè)參數(shù)得到理論計(jì)算風(fēng)速，設(shè)為v，同時(shí)自動(dòng)讀取風(fēng)速傳感器數(shù)據(jù)即真風(fēng)速，設(shè)為V；

4）PLC控制系統(tǒng)比較判斷V與v數(shù)值關(guān)系，設(shè)m=?(V-v)/V；若m＞5%，重新測(cè)定，若m≤5%,則取V為真風(fēng)速，并記錄保存V；

5）通過(guò)觀察孔人工讀取待校準(zhǔn)風(fēng)表讀數(shù)即表風(fēng)速，設(shè)為U，記錄保存一組（V，U）；繼續(xù)通過(guò)PLC控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，重復(fù)以上步驟，得到不同工況下待校準(zhǔn)風(fēng)表量程范圍內(nèi)表風(fēng)速、真風(fēng)速，記錄保存多組（U，V），自動(dòng)繪制風(fēng)表校準(zhǔn)曲線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種自動(dòng)校準(zhǔn)多風(fēng)表的風(fēng)洞檢測(cè)試驗(yàn)裝置及方法的有益效果是：具有風(fēng)流穩(wěn)定與風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，可提供低、中、高檔不同風(fēng)速，并能對(duì)實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、處理，克服了需要多次手動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量、人工讀數(shù)與繪圖費(fèi)時(shí)費(fèi)力且測(cè)量精度低的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種自動(dòng)校準(zhǔn)多風(fēng)表的風(fēng)洞檢測(cè)試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種自動(dòng)校準(zhǔn)多風(fēng)表的風(fēng)洞檢測(cè)試驗(yàn)方法的原理示意圖。