台扇落、地扇能效测试系统
技术方案
一、
台扇落、地扇能效测试系统
项目简介
1. 项目内容
台扇、落地扇风量测试系统一套。
2. 主要功能
电风扇风量测试系统主要用于测量交流电风扇（台扇）的风量、输入功率等数据，计算交流电风扇的能效值。
3. 依据文件
中华人民共和国国家标准 GB/T 13380-2007 交流电风扇和调速器。
二、测试系统原理：
设备主要由风量测试机械部分与电脑控制系统两部分组成，设备安装在一个L6000mm×W4500×H3000mm 的试验室内，风量测试机构如上图，样品平台可以手动升降，以便调整风扇中心高度，风速计座可以沿XY 轴前后与左右移动，前后移动可以调整风速计与风扇样品水平位置，其位置是风扇叶轮直径三倍，其采用步进电机驱动，当设定了风扇直径后自动移动到相应位置；左右移动同样采用步进电机移动，其初始位置处于中间零位，自动测试时电脑控制步进电机移动左边风速计到左边20mm 处采集一个风速值，同时右边风速计在右边20mm 片采集一个风速值，完成一个风环风速测试；然后进入另一个风环（即左60mm、右60mm）测量风速值，每个风环半径差值40mm，直到所测量风速值小于24m/min 为止。
设备电脑控制系统主要用于试验数据的采集、记录、计算、贮存、查询等，控制系统原理如下图：
电脑主要用于设定试验参数（风速计前后距离、风速计左右采集点位置等）、接收PLC 传来的试验数据、计算分析试验数据、计算风量值、计算能效值、贮存、查询试验数据等功能，同时根据操作者的向PLC 发出执行命令；PLC 控制器主要执行电脑执行指令，收集风速计与功率计传来的数据值。
三、
台扇落、地扇能效测试系统
系统构成及主要设备
台扇风量试验室用于为台扇风量标定提供一个稳定的环境。试验室的大小等具体要求参考GB/T 13380-2007 第6.7.1 节。试验室规格为6000×4500×3000mm（长×宽×高）。试验室留有门窗，顶部有照明灯具。照明系统通过电源控制箱独立供电和控制。所有供电都由稳压电源供给。
为了同时满足台扇和落地扇的测试需要，在房间一端需要设置一道折叠门。折叠门为密封的PVC 折叠门。做台扇试验时，拉开折叠门，在折叠门底部放置地条，在侧面和顶面放置弹性橡胶条防止透风；做落地扇试验时收起折叠门到侧面的隔断内，并和墙面同高。
试验室内包括测试台架、步进电机、标准取样风速仪等。控制柜在试验室外。
台扇落、地扇能效测试系统
1、 测试台架
测试台架用于放置被测风扇、标准取样风速仪等。测试台架由支撑台架、升降机构、横向机构、纵向移动机构和激光标线仪等组成。为尽量减少试验过程中的影响因素，所台架及横、纵向移动机构尽可能靠近地面安置。
升降机构分台扇升降机构和落地扇升降机构，分别用于控制被测台扇或落地扇的上升或下降，并能进行前后、左右微调，便于调整风扇的位置。
纵向移动机构由步进电机、直线导轨、丝杠及配套支架等组成。步进电机和丝杠用于驱动横向移动机构及其上的风速仪远离或接近被测风扇。直线导轨用于承重并减少横向移动机构的晃动。
横向移动机构由2 根导轨及步进电机、减速器、同步带轮和同步带、风速仪支架等组成。可用于自动控制风速仪按照标准要求移动取样；激光标线仪用于定位被测风扇的位置、风速仪的高度等。横向移动机构和纵向移动机构均选用直线导轨。直线导轨具有稳定性好，定位精度高，且平稳不晃动的特点。横向移动机构和纵向移动机构均贴近地面运动，尽量减小设备对风流的影响，以免影响测量精度。
为了满足台扇和落地扇的测试需要，测试台架上有一低一高两个可以前后、左右微调的托架，用于放置台扇或落地扇。
2、标准取样风速仪
根据GB/T 13380-2007 对标准取样风速仪的要求，选用灵敏度不低于0.15m/s 的直径为100mm 以下的叶轮式风速仪。本系统选用的是德国原装进口的叶轮式风速变送器。该变送器配备叶轮的直径为60mm，测量范围为0～20m/s，测量精度为±(0.1+1.5%测量值)。风速仪安装在专用支架上，可以根据需要在1.2m 高和1.5 米高处调整。
3、步进电机
用于控制标准取样风速仪沿着导轨向两端移动，每次移动的距离根据GB/T 13380-2007 的要求进行。
4、控制柜
控制柜内含有计算机及扩展板卡、步进电机驱动器、电参数测量仪等。
4.1. 计算机
计算机主要用于**控制取样风扇的移动和记录数据。计算机内部安装有研华步进电机驱动卡和串口扩充卡，步进电机驱动卡用于驱动步进电机按照GB/T 13380-2007 的要求左右运动；串口扩充卡用于读取风速变速器和电参数测量仪的数据。所有的采集和运动控制均有计算机软件自动控制。其功能如下：
a) 控制步进电机按照标准要求的移动距离移动，并读取风速仪测得的风速数据，并可以进行数据修正；
b) 根据取得的数据计算各测量点的风量；
c) 读取测试前被测风扇的输入电压、电流和功率；
d) 根据风量和功率计算能效值；
e) 自动保存测试数据，并生成EXCEl 表格；
f) 具有数据查询功能，可以根据���定得检索条件查询到已经测试完的风扇数据。
4.2. 步进电机驱动器
台扇落、地扇能效测试系统
步进电机驱动器用于将步进电机驱动卡发出的脉冲信号转换驱动信号，驱动步进电机正向或反向转动。同时带动标准取样风速仪移动。
4.3. 电参数测量仪
电参数测量仪用于测量被测风扇的电参数，包括电压、电流、功率。利用在开始测量前测得的输入功率和*终测得的总功率计算能效值。