CN104819801A - 一种风机叶片压力分布动态测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叶片压力分布动态测量方法，其特征在于：包括步骤1）将背压式压力传感器镶嵌到叶片上的测量位置；所述背压式压力传感器的壳体与压力敏感元件形成背压腔，该背压腔由通气孔与外界联通；在测量前将背压腔通气孔密封，背压腔内气体压力与当地当时大气压力相同；2）将背压式压力传感器与安装在风机头罩中的辅助系统电连接，该辅助系统进行供电、信号采集和信号传输；3）用信号接收装置接收辅助系统发来的数据信号，经处理得到需要测量的压力。实现传感器直接镶嵌在叶片上，测量的是叶片实际工作状态的压力分布，采用补偿式低量程压力传感器，保证了测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及风机叶片压力分布的测量，具体地讲是低速旋转中的叶片近大气压力的压力分布动态测量方法。
背景技术
目前，风机叶片压力分布的测量方法非常不完善，现有的测量也仅限于风洞测量，叶片固定，被动测量。叶片上采压点通过软管连接压力扫描阀进行测量，这样产生的参数与实际叶片主动转动时叶片表面压力分布并不一致。叶片设计使用后的实际参数并没有得到有效反馈，制约了风机叶片性能的提升。风机叶片外场压力分布动态测量时叶片是转动的，叶片旋转时压力变化比较小，但大气压力为100KPa左右，而且随海拔、温度、地域等波动，在此基础上直接进行叶片旋转时压力精确测量是非常困难的，还没有一套行之有效的叶片实际工作中压力分布的测量方法。现有的绝压传感器，量程为100 KPa，即使精度达到0.1%F.S的传感器，在测量3KPa压力时测量精度仅能够达到50～100Pa，这显然不能够满足外场测试的精度需要；如果用低量程的表压传感器测量，虽然能保证精度，但是需要传感器前后形成压差，而叶片旋转时整个传感器都需要随叶片一起转动，表压传感器测量出来的数据并不是叶片表面与当地大气压之间的压差。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述技术问题，提供一种风机叶片压力分布动态测量方法，该方法能测量出叶片实际工作中压力分布。
实现本发明的技术方案是：一种叶片压力分布动态测量方法，包括如下步骤，
1）将背压式压力传感器镶嵌到叶片上的测量位置；所述背压式压力传感器的壳体与压力敏感元件形成背压腔，该背压腔由通气孔与外界联通；在测量前将背压腔通气孔密封，背压腔内气体压力与当地当时大气压力相同；
2）将背压式压力传感器与安装在风机头罩中的辅助系统电连接，该辅助系统进行供电、信号采集和信号传输；
3）用信号接收装置接收辅助系统发来的数据信号，经处理得到需要测量的压力。
所述步骤1）中同时将多个背压式压力传感器镶嵌到叶片上不同的测量位置，同时得到多个叶片的多个测量点压力。
所述辅助系统通过集成方式封装在风机头罩中。
本发明的有益效果是：
1、实现传感器直接镶嵌在叶片上，测量的是叶片实际工作状态的压力分布，采用补偿式低量程压力传感器，保证了测量精度。
2、压力传感器进行压力分布测量，辅助系统进行供电、信号采集和信号传输。压力传感器为背压式压力传感器，镶嵌到叶片上，每个传感器设计有背压腔，在测量前将背压腔密封，背压腔内气体压力与当地当时大气压力相同，这样就实现了用小量程表压传感器对叶片压力分布的精确测量，解决了低压力的测量问题。
3、辅助系统，包括信号采集卡、供电系统、无线发送装置，通过集成封装在风机头罩中，为传感器供电，并将测量信号采集，由无线发送装置传输至终端，这样解决了风机旋转造成的传感器供电和信号传输问题。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是背压式压力传感器结构示意图；
图2是叶片压力分布测量工作示意图。
图中标号：1—背压式压力传感器 ，2—压力敏感元件，3—通气孔 ，4—背压腔，5—风机，6—辅助系统 ，7—叶片，8—壳体，9—信号接收装置。
具体实施方式
一种叶片压力分布动态测量方法，包括如下步骤：
1）将背压式压力传感器1镶嵌到多个叶片7上的多个压力测量位置；所述背压式压力传感器1的壳体8与压力敏感元件2形成背压腔4，该背压腔4由通气孔3与外界联通；在测量前将背压腔4的通气孔3密封，背压腔4内气体压力与当地当时大气压力相同；
2）将背压式压力传感器1与集成方式封装在风机头罩中的辅助系统6电连接，由该辅助系统6进行供电、信号采集和信号传输；
3）用信号接收装置9接收辅助系统6发来的数据信号，经处理得到需要测量的压力。
如图1所示，背压式压力传感器1，包括敏感元件2、通气孔3和背压腔4，如果直接使用，叶片7旋转时敏感元件2前后压力都会发生变化，所测压力，即前后压差不是实验需要数据，因此，使用前将通气孔3密封，背压腔4内封装一个当时当地的大气压力，这时，压力传感器1传出的压力数据为实验需要数据。
如图2所示，压力传感器1及其线路镶嵌在风机5的叶片7上，辅助系统6，包括信号采集卡、供电系统、无线发送装置，通过集成封装在风机5头罩中，为压力传感器1供电，并将测量信号采集，由无线发送装置传输至信号接收装置9。
Claims (3)
1. 一种叶片压力分布动态测量方法，其特征在于：包括如下步骤，
1）将背压式压力传感器镶嵌到叶片上的测量位置；所述背压式压力传感器的壳体与压力敏感元件形成背压腔，该背压腔由通气孔与外界联通；在测量前将背压腔通气孔密封，背压腔内气体压力与当地当时大气压力相同；
2）将背压式压力传感器与安装在风机头罩中的辅助系统电连接，该辅助系统进行供电、信号采集和信号传输；
3）用信号接收装置接收辅助系统发来的数据信号，经处理得到需要测量的压力。
2.根据权利要求1所述叶片压力分布动态测量方法，其特征在于：所述步骤1）中同时将多个背压式压力传感器镶嵌到叶片上不同的测量位置，同时得到多个叶片的多个测量点压力。
3.根据权利要求1所述叶片压力分布动态测量方法，其特征在于：所述辅助系统通过集成方式封装在风机头罩中。
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