一种风机气动性能测试流量调节装置
阅读说明：本技术 一种风机气动性能测试流量调节装置 (Flow regulating device for testing pneumatic performance of fan ) 是由 买靖东 徐诗辉 李欣 隗立国 王阳 曾志远 刘志勇 孙阳 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明属于风机测试测技术领域,具体涉及一种风机气动性能测试流量调节装置。所述装置包括：流量调节阀、驱动机构、控制系统；与现有技术相比,本发明技术方案中,人员无需暴露于测试现场,大大提高了安全性；流量调节点可控,流量调节过程可复现,测试具有良好的可重复性,同时可根据流量控制点预设值控制流量调节,有利于准确获取额定点流量性能数据,降低随机流量控制点带来的测试数据误差；实现测试过程全程自动进行,无需人工干预,降低人为干预带来的测试数据误差,提高了试验成功率。(The invention belongs to the technical field of fan testing and testing, and particularly relates to a flow regulating device for testing the pneumatic performance of a fan. The device comprises: the device comprises a flow regulating valve, a driving mechanism and a control system; compared with the prior art, in the technical scheme of the invention, personnel do not need to be exposed to a test site, so that the safety is greatly improved; the flow regulation point is controllable, the flow regulation process can be repeated, the test has good repeatability, and meanwhile, the flow regulation can be controlled according to the preset value of the flow control point, so that the flow performance data of the rated point can be accurately acquired, and the test data error caused by the random flow control point can be reduced; the whole testing process is automatically carried out, manual intervention is not needed, testing data errors caused by the manual intervention are reduced, and the success rate of the test is improved.)
技术领域
本发明属于风机测试测技术领域，具体涉及一种风机气动性能测试流量调节装置。
背景技术
目前，进行风机气动性能测试时，流量调节一般采用人工手动堵纸片的方式实现，其优点在于简单易行，成本极低。实际使用中，这种方法可以有效完成测试任务，但存在下述缺点。首先，人工调节流量需测试人员直接在测试现场操作，由于风机属于高速旋转件，人员暴露于无防护的测试现场存在一定的安全隐患。其次，流量调节控制点随机，流量调节过程不可复现，测试可重复性差。第三，人工流量调节很容出现过度节流的情况，即出现风机由正常工作区突然进入失速区，从而导致测试失败。而同样进行气动性能测试的大型风洞，一般会采用电驱动百叶窗来进行流量调节，但直接将这种流量调节装置应用在风机测试，则由于百叶窗叶片和测试风道相比相对尺寸较大，会导致下游流场畸变剧烈，即使经过整流装置整流也无法满足测试要求。
因此，亟需一种新型风机气动性能测试流量调节装置，以克服上述缺点。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种风机气动性能测试流量调节装置，要求该装置能够实现流量可控调节，调节过程可全程自动进行，无需人工干预。同时，该流量调节装置还不应引起下游流场剧烈畸变，经过流量调节装置的气流经掺混和整流后可满足测试需求。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种风机气动性能测试流量调节装置，所述装置包括：流量调节阀1、驱动机构2、控制系统3；
所述流量调节阀包括：多个百叶板11；通过改变所述多个百叶板11的所处角度，来调节气流通过流量的大小；
所述驱动机构2用于驱动百叶板11旋转，所述驱动机构2包括：驱动电机22、连杆23、自锁装置21；
所述连杆23设有多个，分别一一对应所述多个百叶板11，用于在驱动电机2的动力输出下，驱动所述多个百叶板11旋转改变角度；
所述自锁装置21用于锁止所述连杆23；所述驱动电机22与自锁装置21之间设置为联动关系：设置为驱动电机2停止作用则自锁装置21锁止连杆22，使得驱动电机2停止驱动时连杆22位置固定；
所述控制系统3用于控制驱动机构2行程，进而驱动百叶板11的旋转角度，以达到控制通流面积的目的。
其中，在依靠所述百叶板11调节气流通过流量时，相邻百叶板11的叶片旋转方向相反，气流经过后可快速掺混均匀，经整流后形成测试所需的均匀流场。
其中，所述流量调节阀1还包括：阀体12和阀轴13；
所述阀体12设置于气流风道上，多根所述阀轴13平行设置于阀体12上，每根所述阀轴13上设置一百叶板11，且所述百叶板11设置为可绕阀轴13转动。
其中，所述多个连杆23分别一一对应连接所述多根阀轴13，进而一一对应驱动所述多个百叶板11。
其中，所述自锁装置21在锁止连杆22的状态下，使得驱动电机2停止驱动时连杆22位置固定，进而确保百叶板11稳定，确保高速气流经过流量调节阀1时，百叶板11不会受气动干扰而振颤，导致气流脉动从而影响测试精度。
其中，所述控制系统3控制驱动机构2的行程曲线设置为可编辑，通过对照现有曲线标定或者通流计算的方式，可以获取预期流量控制曲线，以实现测试的可重复性或尽可能获取产品实际使用的工况点。
其中，在测试风道内部，所述百叶板11数量为4片或以上。
其中，所述百叶板11的宽度和风道直径之比设置为不大于1/4。
其中，所述装置接入标准化试验风道，调节经过的空气流量，获取风机给定转速下不同流量工况点的气动性能参数，从而获取风机气动性能曲线。
其中，所述流量调节阀1用于调节空气流量，驱动机构2用于驱动流量调节阀1的百叶板11，控制系统3用于控制驱动机构2行程，以获取合适的百叶板11位置从而得到预期流量工况。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明提供一种风机气动性能测试流量调节装置，该装置实现了测试过程全程自动进行，无需人工干预，测试人员也无需暴露于测试现场，在降低人为干预带来的测试数据误差的同时大大提高了安全性。同时，该装置流量调节点可控，流量调节过程可复现，测试具有良好的可重复性，还可根据流量控制点预设值控制流量调节，有利于准确获取额定点流量性能数据，降低随机流量控制点带来的测试数据误差。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图。
图2为本发明实施例示意图。
图3为百叶板相邻叶片旋转方向相同时测试管道内流场流线图。
图4为百叶板相邻叶片旋转方向相反时测试管道内流场流线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述技术问题，本发明提供一种风机气动性能测试流量调节装置，如图1所述，所述装置包括：流量调节阀1、驱动机构2、控制系统3；
所述流量调节阀包括：多个百叶板11；通过改变所述多个百叶板11的所处角度，来调节气流通过流量的大小；
所述驱动机构2用于驱动百叶板11旋转，所述驱动机构2包括：驱动电机22、连杆23、自锁装置21；
所述连杆23设有多个，分别一一对应所述多个百叶板11，用于在驱动电机2的动力输出下，驱动所述多个百叶板11旋转改变角度；
所述自锁装置21用于锁止所述连杆23；所述驱动电机22与自锁装置21之间设置为联动关系：设置为驱动电机2停止作用则自锁装置21锁止连杆22，使得驱动电机2停止驱动时连杆22位置固定；
所述控制系统3用于控制驱动机构2行程，进而驱动百叶板11的旋转角度，以达到控制通流面积的目的。
其中，在依靠所述百叶板11调节气流通过流量时，相邻百叶板11的叶片旋转方向相反，气流经过后可快速掺混均匀，经整流后形成测试所需的均匀流场。
其中，所述流量调节阀1还包括：阀体12和阀轴13；
所述阀体12设置于气流风道上，多根所述阀轴13平行设置于阀体12上，每根所述阀轴13上设置一百叶板11，且所述百叶板11设置为可绕阀轴13转动。
其中，所述多个连杆23分别一一对应连接所述多根阀轴13，进而一一对应驱动所述多个百叶板11。
其中，所述自锁装置21在锁止连杆22的状态下，使得驱动电机2停止驱动时连杆22位置固定，进而确保百叶板11稳定，确保高速气流经过流量调节阀1时，百叶板11不会受气动干扰而振颤，导致气流脉动从而影响测试精度。
其中，所述控制系统3控制驱动机构2的行程曲线设置为可编辑，通过对照现有曲线标定或者通流计算的方式，可以获取预期流量控制曲线，以实现测试的可重复性或尽可能获取产品实际使用的工况点。
其中，在测试风道内部，所述百叶板11数量为4片或以上即满足测试需求。
其中，所述百叶板11的宽度和风道直径之比设置为不大于1/4。
其中，所述装置接入标准化试验风道，调节经过的空气流量，获取风机给定转速下不同流量工况点的气动性能参数，从而获取风机气动性能曲线。
其中，所述流量调节阀1用于调节空气流量，驱动机构2用于驱动流量调节阀1的百叶板11，控制系统3用于控制驱动机构2行程，以获取合适的百叶板11位置从而得到预期流量工况。
实施例1
本实施例提供了一种风机气动性能测试流量调节装置，该装置包括：流量调节阀1、驱动机构2、控制系统3。该装置接入标准化试验风道，调节经过的空气流量，获取风机给定转速下不同流量工况点的气动性能参数，从而获取风机气动性能曲线。其中流量调节阀1用于调节空气流量，驱动机构2用于驱动流量调节阀1百叶板11，控制系统3用于控制驱动机构2行程，以获取合适的百叶板11位置从而得到预期流量工况。
图2给出了一种本发明的实施实例。
将流量调节装置加装在标准试验风道的节流网筛之后，确保流量调节阀1后进口段光滑管段长度不小于1.5倍管径。进行测试时，由控制系统3控制驱动机构2行程，逐渐改变流量调节阀1开度，获取被试风机不同流量工况点的气动性能参数，得到其气动性能曲线。当流量调节阀1调节到某流量点时，驱动电机22停止作用，自锁装置21锁止，连杆23位置固定，此时，百叶板11就不会因气流扰动而颤动，从而避免产生气流脉动而影响测试精度。
为保证测试管道内气体流动均匀，满足测试要求，流量调节阀1的百叶板11设计为相邻叶片旋转方向相反，图3和图4给出了百叶板11相邻叶片旋转方向相同和相反时测试管道内流线图。
本发明的另一实施实例在于同一样件测试可重复。给定控制系统3同一组的标定点如等流通面积行程6.38％—12.82％—19.40％—26.20％—33.33％—40.0％—049.37％—59.03％—71.28％—100.00，控制驱动机构2行程曲线，则同一样件多次测试得到的气动性能曲线相同。
本发明的另一实施实例在于检测同一产品不同批次气动性能的一致性。给定控制系统3同一组的标定点，对不同批次产品进行气动性能测试，比对获得的气动性能曲线的一致性，从而对不同批次产品进行一致性评判。
本发明实现了风机气动性能测试的完全自动化，全程无需人为干预，大大提高了测试的精度、安全性和可重复性，更好地满足了风机气动性能测试的需求，尤其是对一些特殊要求的风机气动性能测试，适用性得到了大大提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
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