產(chǎn)品標(biāo)簽：
無葉風(fēng)扇和塔扇風(fēng)量能效測試室
一、 功能概述：
本測試系統(tǒng)是依據(jù)GB/T 13380-2018《交流電風(fēng)扇和調(diào)速器》及其最新修行信息的相關(guān)要求，同時滿足于IEC 60879-2019 家用和類似用途的舒適風(fēng)扇和調(diào)節(jié)器測試性能的方法。
本試驗裝置由電風(fēng)扇升降機構(gòu)，風(fēng)速測量機構(gòu)，環(huán)境測量裝置、風(fēng)扇對中機構(gòu)及數(shù)據(jù)采樣及處理系統(tǒng)構(gòu)成，主要測控儀表采用進口產(chǎn)品。PLC+計算機人機交互界面操作簡便，采用風(fēng)速表測量方法完成電風(fēng)扇標(biāo)稱風(fēng)量，輸入功率、電流及使用值的試驗。試驗時，風(fēng)速計葉輪由自動行走機構(gòu)精確定位，可自動按標(biāo)準(zhǔn)要求自動運行在規(guī)定的點位，計算機自動采集：功率值、電流值、風(fēng)速值，自動計算平均風(fēng)速、風(fēng)量、送風(fēng)圓錐角度和能效值，并完成數(shù)據(jù)處理，打印出試驗報告。
建造，主要采用電腦控制，伺服電機驅(qū)動，操作人員處于測試室外，人員不會對風(fēng)場產(chǎn)生影響，設(shè)備測試工作全自動完成，并將試驗數(shù)據(jù)記錄、保存、自動生成風(fēng)量報表與能效等級評定，具有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、重復(fù)性好、效益高、數(shù)據(jù)貯存方便等特點。
二、測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： （如下圖）
三、測試系統(tǒng)原理：
設(shè)備主要由風(fēng)量測試機械部分與電腦控制系統(tǒng)兩部分組成，設(shè)備安裝在一個L6000mm×W4500×H3000mm的試驗室內(nèi)，風(fēng)量測試機構(gòu)如上圖。測試室有一面可滑動墻，自動運行，在需要的時候改變測試室的尺寸，讓測試室的長度可以輕易的從4500mm變成6000mm，滿足不同被測無葉風(fēng)扇的測試要求。
為了兼顧風(fēng)速計精度及量程，配備15個MicroAir64 Macro風(fēng)速計，葉輪直徑85mm，量程為0.2～20m/s，測量精度為±1.0%fs或±1.5%rdg,f風(fēng)速計之間間隔120mm，所有傳感器安裝在一個可移動到直線導(dǎo)軌上，向左或向右移動40mm，這樣每一個水平面，共有45個風(fēng)速測點，正中間是零位點，兩邊測試軸都有22個測點，滿足測試要求。
移動墻是由導(dǎo)熱性能良好的鋁板建造，移動墻上設(shè)計有兩個自動風(fēng)門，一個吸風(fēng)一個送風(fēng)，目的是在測試準(zhǔn)備階段可以更快達到測試間溫度穩(wěn)定，當(dāng)測試開始時，風(fēng)門自動關(guān)閉；移動墻將作為熱輻射墻來穩(wěn)定測試間內(nèi)的環(huán)境溫度。
移動墻上設(shè)置有可自動關(guān)閉送回風(fēng)口，便于更快的穩(wěn)定測試工況。當(dāng)測試開始后，為避免影響測試室內(nèi)的氣流場，送回風(fēng)口自動關(guān)閉。
移動墻的推出機構(gòu)也做了改進，比原來的機構(gòu)更美觀，運行更可靠。如下圖所示：
。
測試室安裝有可自動調(diào)整高度的激光水平儀，不管是在1200mm高還是1500mm高度上，都能射出一個十字交叉激光線，方便測試人員依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)校正被試樣品無葉風(fēng)扇姿態(tài)。
配備五維調(diào)整樣品臺，樣品臺承重20kg，可以前后、左右、上下、俯仰、旋轉(zhuǎn)調(diào)整電風(fēng)扇的姿態(tài)，配備遙控器，非常方便電風(fēng)扇定位對準(zhǔn)。前后方向的調(diào)整行程約±200mm，左右方向約±100mm，上下方向約±350mm，俯仰角度±25°，并可360°旋轉(zhuǎn)，如圖示：
五維調(diào)整樣品臺承重20kg，被測樣品無葉風(fēng)扇可以直接放置在樣品臺上。
*更新的設(shè)計里，這個樣品臺已經(jīng)實現(xiàn)機器視覺自動調(diào)整功能，當(dāng)啟動自動調(diào)整功能后，樣品臺五維聯(lián)動，將樣品無葉風(fēng)扇的姿態(tài)調(diào)整到測試狀態(tài)。
測量裝置由垂直導(dǎo)軌支架和水平導(dǎo)軌組成，水平導(dǎo)軌安裝在地面上，并調(diào)節(jié)水平度。垂直導(dǎo)軌支架安裝在水平導(dǎo)軌上。
水平導(dǎo)軌是絲桿直線滑軌結(jié)構(gòu)，由伺服電機驅(qū)動，根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)和被測無葉風(fēng)扇的當(dāng)量直徑，自動調(diào)整與被測風(fēng)扇之間的距離。也可以依據(jù)測試要求，自動由近及遠定位不同的測試面，描繪出當(dāng)前測試面的風(fēng)速分布圖，當(dāng)所有測試面風(fēng)速分布圖測試完成后，系統(tǒng)會自動生成被測無葉風(fēng)扇風(fēng)速場三位立體圖。
垂直導(dǎo)軌支架上，安裝兩套絲桿直線滑軌，能精確定位安裝在X軸導(dǎo)軌上的風(fēng)俗傳感器扇葉中心線的水平位置，有效行程從離地300mm到2500mm。測試當(dāng)量直徑不大于400mm的無葉風(fēng)扇，以40mm間距，則最大向下測試點數(shù)為22點，最大向上測試點數(shù)為32點；測量當(dāng)量直徑大于400mm的無葉風(fēng)扇，以40mm間距，則最大向下測試點數(shù)為30點，最大向上測試點數(shù)為25點，都可以遠遠滿足測試要求。
為了減少傳感器使用數(shù)量，降低系統(tǒng)成本，系統(tǒng)配備15個風(fēng)速傳感器，水平導(dǎo)軌在每一個測試面，都要進行三次測試，共得到45個測試點，除中心點外，兩條支臂各有22個測試點，也可以遠遠滿足測試要求。
在垂直導(dǎo)軌固定的任意一個測試面，完成一個完整的測試，以四個軸向測試點數(shù)均為22核算，則需要的測試時間大約為五小時，當(dāng)然這是最大值，更小型號的風(fēng)扇，所需要的測試時間肯定比這個要少。
如果要完成風(fēng)扇風(fēng)速場的立體圖，測試時間將根據(jù)垂直導(dǎo)軌支架的移動步距，初始位置的不同而不同。
設(shè)備電腦控制系統(tǒng)主要用于試驗數(shù)據(jù)的采集、記錄、計算、貯存、查詢等，控制系統(tǒng)原理
如下圖：
電腦主要用于設(shè)定試驗參數(shù)（風(fēng)速計前后距離、風(fēng)速計左右采集點位置等）、接收PLC傳來的試驗數(shù)據(jù)、計算分析試驗數(shù)據(jù)、計算風(fēng)量值、計算能效值、貯存、查詢試驗數(shù)據(jù)等功能，同時根據(jù)操作者的向PLC發(fā)出執(zhí)行命令；PLC控制器主要執(zhí)行電腦執(zhí)行指令，收集風(fēng)速計與功率計傳來的數(shù)據(jù)值。
四、主要設(shè)備描述
1、水平移動平臺：
由工業(yè)鋁合金、高精度直線滑軌、高精度直線絲桿組合而成，伺服電機驅(qū)動，控制精度優(yōu)于0.1mm。有較強的負載能力，帶動垂直導(dǎo)軌支架前后移動，長度3000mm，總行程約為2500mm，在五線激光水平儀的輔助下，可以自動定位風(fēng)速計扇葉平面和被測電風(fēng)扇扇葉平面之間的距離。控制準(zhǔn)確、快捷，平穩(wěn)；由于采用步進電機驅(qū)動，噪聲低；
2、垂直導(dǎo)軌支架
由工業(yè)鋁合金、高精度直線滑軌、高精度直線絲桿組合而成，伺服電機驅(qū)動，控制精度優(yōu)于0.1mm。有較強的負載能力，垂直支架上配置兩套絲桿直線滑軌，帶動X軸導(dǎo)軌上下移動，長度2800mm，總行程約為2500mm?？刂茰?zhǔn)確、快捷，平穩(wěn)；由于采用步進電機驅(qū)動，噪聲低；
3、X軸導(dǎo)軌
由工業(yè)鋁合金、高精度直線滑軌、高精度直線絲桿組合而成，伺服電機驅(qū)動，控制精度優(yōu)于0.1mm。導(dǎo)軌上按120mm間距，均勻布置15個風(fēng)速傳感器。X軸導(dǎo)軌可在以垂直導(dǎo)軌中軸線為基點，左右兩邊移動40mm，這樣每個垂直導(dǎo)軌定位點，都可以得到45個測點數(shù)據(jù)。
4、葉輪風(fēng)速傳感器
Schiltknecht的葉輪風(fēng)速計MiniAir64，精度高，長期穩(wěn)定性好，輸出4～20mA風(fēng)速模擬信號、穩(wěn)定、無毛刺；安裝方便，在多維云臺的支持下，可以很方便的調(diào)整其角度及方位。
在先進的技術(shù)和工藝的保證下，風(fēng)速計移動平臺，運行精度高、噪聲低，方便可靠快捷，測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性一致性好。如圖所示：
2、多維升降平臺
全新設(shè)計的多維升降平臺，具備前后、左右、上下、角度、旋轉(zhuǎn)等五個維度的高精度調(diào)節(jié)，全部選用伺服電機控制。有了這個升降平臺，測試之前的準(zhǔn)備工作變得輕而易舉，您只需要將被測電風(fēng)扇隨意安放在平臺上，測控系統(tǒng)都能在很短的時間內(nèi)，將被測風(fēng)扇擺著、定位。
整個多維升降平臺，鋁合金精密加工，承重量為20公斤，請不要放置超過20公斤的其他設(shè)備在上面，更不要隨意坐在上面休息。其損壞是不可逆的，且較昂貴。
3、移動墻推出機構(gòu)：
為了有效的節(jié)省空間，及移動的平穩(wěn)性，我們設(shè)計了如圖所示的移動強推出機構(gòu)：
整個機構(gòu)和移動墻一起安放在直線滑軌上，全部收縮后，最小長度為1050mm，全部推出后，最大長度為2550mm，推出及收縮行程為1500mm，移動速度為30mm/s。
也可以采用其他方式或者完全手動來推動移動墻。
四、性能參數(shù)：
1、樣品臺升降范圍：400-1000mm(無級可調(diào))。
2、風(fēng)速計滑臺與樣品臺距離：200-2000mm(自動調(diào)節(jié))。
3、風(fēng)速計滑臺左右移動距離：20-2600mm(自動調(diào)節(jié))。
4、風(fēng)速表支架上下移動高度：1200mm、1500mm兩檔。
5、風(fēng)速測量儀：Schiltknecht的葉輪風(fēng)速計MiniAir64
6、葉輪（80mm，量程+0.2~+20 m/s 精度±(0.1m/s+1.5%測量值)）
7、測量范圍：0~1200mm/min(20/s)
8、測量精度: 0.1 m/s±1.5%測量值
9、風(fēng)速靈敏度：優(yōu)于0.15m/s
10、溫度探頭：量程0~+50℃；精度±0.5℃
10、驅(qū)動方式：伺服電機+導(dǎo)向軸。
11、控制方式：電腦控制。
12、采集數(shù)據(jù)：功率值、風(fēng)速值。
13、數(shù)據(jù)處理：自動計算平均風(fēng)速、風(fēng)量、能效值、評定能效等級。
14、數(shù)據(jù)貯存、備查功能。
15、控制軟件：運行于windows操作系統(tǒng)，可設(shè)定數(shù)據(jù)采集點位置、風(fēng)速數(shù)據(jù)采集、
功率數(shù)據(jù)采集、平均風(fēng)速計算、風(fēng)量計算、能效值計算、能效等級評定等功能，可以自動生成、打印測試報告，貯存當(dāng)前試驗數(shù)據(jù)，查詢歷史數(shù)據(jù)。
16、配有日本橫河WT310功率計：可測電壓、電流、功率；精度：0.1%。
17、變頻電源：0~300V 500VA紅外線發(fā)光裝置調(diào)節(jié)風(fēng)扇軸線水平，與風(fēng)速計中心水平，高度一致。
18、試驗室尺寸：L6000mmXW4500XH3000mm。
19、室內(nèi)環(huán)境：
溫度：20℃±0.5℃。
濕度：35%~95%±5。
電壓波動：±1%。
電源頻率波動值：±1%。
20、電壓0-300V可調(diào)。頻率50Hz可轉(zhuǎn)換60Hz
21、測控軟件可以依據(jù)不同國家的測試標(biāo)準(zhǔn)，控制測試步長計最后的數(shù)據(jù)處理。
23、移動墻單獨可控，方便特殊測試時使用。
24、測控軟件，提供單點定位及測量功能，方便特殊測試時使用。
五、技術(shù)特點及先進性描述
序號 | 技術(shù)特點 | 技術(shù)先進性描述 |
1 | 采用電腦控制 | 操作人員可以不進入測試驗室，不會對試驗風(fēng)產(chǎn)生影響。 |
試驗數(shù)據(jù)自動記錄，高效、準(zhǔn)確。 | ||
試驗數(shù)據(jù)貯存方便，并且方便查詢。 | ||
試驗過程自動控制，數(shù)據(jù)重復(fù)性好、效率高。 | ||
根據(jù)采集的風(fēng)速數(shù)據(jù)自動計算風(fēng)量數(shù)據(jù)。 | ||
根據(jù)風(fēng)量數(shù)據(jù)與采集的功率數(shù)據(jù)自動計算能效值。 | ||
2 | 采用伺服電機驅(qū)動 | 風(fēng)速采集點位置電腦設(shè)定后，可快速、準(zhǔn)確定位，使試驗數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，重復(fù)性更好。 |
試驗過程中電腦遠程控制 |
六、恒溫恒濕控制：
1、房體采樣50mm聚氨酯庫板，包括頂板和地板，地板加密加固處理；房高3100mm；房間一端設(shè)置有移動墻，移動墻用50mm聚氨酯庫板，環(huán)境空調(diào)機組安裝移動墻外，采取小風(fēng)量循環(huán)技術(shù)，不會對測試風(fēng)扇產(chǎn)生干擾；
2、環(huán)境機組采樣1匹博克變頻壓縮機組，可連續(xù)24小時運行，冷媒R404A。
3、采樣溫控調(diào)節(jié)儀調(diào)整測試房間溫度及濕度。
七、試驗報表：
無葉風(fēng)扇能效測試報告
水平方向預(yù)留測試點位45個，垂直方向預(yù)留測試點位45個；
依據(jù)現(xiàn)有配置及測試規(guī)則，最大測試周期為150s×3×45=20250s=337.5min=5.625h。
咨詢：無葉風(fēng)扇和塔扇風(fēng)量能效測試室
