CN105136380A - 管网静压值的测量方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管网静压值的测量方法、装置和系统。该方法包括：获取安装在管网中用于驱动风叶的电机的当前转速以及当前输入电流；根据当前转速、及电机运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与当前转速对应的额定输入电流；判断当前输入电流是否与额定输入电流吻合；如果吻合，则将根据额定对应关系，将与额定输入电流对应的静压作为管网的静压。在管网安装完后，可用本发明进行静压测量，以实现对单位管网静压计算的修正，特别可应用于某些复杂管网的静压测量，以保证准确选型。

Description

管网静压值的测量方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及管网静压测量领域，具体而言，涉及一种管网静压值的测量方法、装置和系统。

背景技术

目前，工程设计选型中针对管网静压都是由经验公式计算所得，准确度不高，也因此容易导致选型不合理引起售后问题。

发明内容

本发明实施例中提供一种可实现对管网静压进行测量，以保证准确选型的管网静压值的测量方法、装置和系统。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种管网静压值的测量方法，包括：获取安装在管网中用于驱动风叶的电机的当前转速以及当前输入电流；根据当前转速、及电机运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与当前转速对应的额定输入电流；判断当前输入电流是否与额定输入电流吻合；如果吻合，则将根据额定对应关系，将与额定输入电流对应的静压作为管网的静压。

作为优选，额定对应关系包括多个对应于不同风量下的额定子对应关系。

作为优选，额定子对应关系中包括多个离散的转速、以及与离散的转速对应的静压及输入电流。

作为优选，相邻两个离散的转速按预定的转速差设置。

作为优选，方法还包括：如果不吻合，则调整当前转速；根据调整后的当前转速、及电机运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与调整后的当前转速对应的额定输入电流；判断调整后的当前输入电流是否与调整后的额定输入电流吻合；如果吻合，则将根据额定对应关系，将与调整后的额定输入电流对应的静压作为管网的静压；否则继续调整当前转速，直到吻合为止，并将吻合时的额定输入电流对应的静压作为管网的静压。

作为优选，调整当前转速包括：获取电机在当前转速下的当前输入电流；比较当前输入电流与额定输入电流之间的大小；如果当前输入电流大于额定输入电流，则循环地降低当前转速，直到电机的当前输入电流恰好低于额定输入电流；否则循环地升高当前转速，直到电机的当前输入电流恰好高于额定输入电流。

作为优选，判断调整后的当前输入电流是否与调整后的额定输入电流吻合包括：计算当前输入电流与额定输入电流之间的差值；比较当前输入电流到达额定输入电流之前和之后时的两个差值；将两个差值中较小的那个差值所对应的静压作为管网的静压。

作为优选，方法还包括：选定测量所对应的风量；确定当前转速的初始值并由初始值开始调整当前转速，初始值为电机的最低转速与最高转速的平均值。

作为优选，获取安装在管网中用于驱动风叶的电机的当前转速以及当前输入电流包括：在机组运行30秒后开始每隔预定时间间隔获取一次实时输入电流；将在预定时间段时的多个实时输入电流的平均值作为实际的当前输入电流。

本发明还提供了一种管网静压值的测量装置，包括：第一获取模块，用于获取安装在管网中用于驱动风叶的电机的当前转速以及当前输入电流；第一额定输入电流计算模块，用于根据当前转速、及电机运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与当前转速对应的额定输入电流；第一判断模块，用于判断当前输入电流是否与额定输入电流吻合；第一处理模块，用于在吻合时根据额定对应关系，将与额定输入电流对应的静压作为管网的静压。

作为优选，额定对应关系包括多个对应于不同风量下的额定子对应关系。

作为优选，额定子对应关系中包括多个离散的转速、以及与离散的转速对应的静压及输入电流。

作为优选，相邻两个离散的转速按预定的转速差设置。

作为优选，测量装置还包括第二处理模块，包括：转速调节模块，用于在不吻合时调整当前转速；第二额定输入电流计算模块，用于根据调整后的当前转速、及电机运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与调整后的当前转速对应的额定输入电流；第二判断模块，用于判断调整后的当前输入电流是否与调整后的额定输入电流吻合；控制模块，用于在吻合时根据额定对应关系，将与调整后的额定输入电流对应的静压作为管网的静压；否则继续通过转速调整模块调整当前转速，直到吻合为止，并将吻合时的额定输入电流对应的静压作为管网的静压。

作为优选，转速调节模块包括：第二获取模块，用于获取电机在当前转速下的当前输入电流；第一比较模块，用于比较当前输入电流与额定输入电流之间的大小；第一处理子模块，用于在当前输入电流大于额定输入电流时循环地降低当前转速，直到电机的当前输入电流恰好低于额定输入电流；否则循环地升高当前转速，直到电机的当前输入电流恰好高于额定输入电流。

作为优选，第二判断模块包括：差值计算模块，用于计算当前输入电流与额定输入电流之间的差值；第二比较模块，用于比较当前输入电流到达额定输入电流之前和之后时的两个差值；第二处理子模块，用于将两个差值中较小的那个差值所对应的静压作为管网的静压。

作为优选，第一获取模块包括：获取子模块，用于在机组运行30秒后开始每隔预定时间间隔获取一次实时输入电流；计算子模块，用于将在预定时间段时的多个实时输入电流的平均值作为实际的当前输入电流。

本发明还提供了一种管网静压值的测量系统，包括电机、安装在电机输出端的风叶、和上述的测量装置，测量装置与电机连接。

作为优选，测量系统还包括壳体，壳体上设置有回风口和出风口，电机和风叶安装在壳体内。

在管网安装完后，可用本发明进行静压测量，以实现对单位管网静压计算的修正，特别可应用于某些复杂管网的静压测量，以保证准确选型。

附图说明

图1是本发明实施例的管网静压值的测量方法的流程图；

图2是本发明实施例的管网静压值的测量方法在进行转速调整时的流程图；

图3是本发明实施例的管网静压值的测量装置的结构示意图；

图4是本发明实施例的管网静压值的测量系统的整体结构示意图；

图5是本发明实施例的管网静压值的测量装置的内部结构示意图。

附图标记说明：

1、风叶；2、电机；3、回风口；4、出风口；5、第一获取模块；6、第一额定输入电流计算模块；7、第一判断模块；8、第一处理模块；9、壳体；10、测量装置；11、蜗壳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

请参考图1，本发明实施例提供一种管网静压值的测量方法，包括：获取安装在管网中用于驱动风叶1的电机2的当前转速以及当前输入电流；根据当前转速、及电机2运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与当前转速对应的额定输入电流；判断当前输入电流是否与额定输入电流吻合；如果吻合，则将根据额定对应关系，将与额定输入电流对应的静压作为管网的静压。利用本发明测得的静压测量精度为5Pa以内。

申请人研究发现，不同的静压下，电机总有一个转速能够使得风量恒定为Q，且每个转速对应的电机的输入电流也是唯一的，转速大则电流大。换句话说，在每个转速下，如果电机的输入电流恰好为某个值，则说明风量达到Q。

在通过本发明中的方法对管网的静压值进行测量时，由于不同的静压所对应的风量和电机的输入电流是唯一的，因此，如果在某个转速下，电机的输入电流恰好达到了某个值，则说明此时的风量达到了该恒定的风量Q，即可根据输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得出相应的静压值。

因此，在管网安装完后，可用本发明中的方法进行静压测量，以实现对单位管网静压计算的修正，特别可应用于某些复杂管网的静压测量，以保证准确选型。进一步地，本发明还可以应用于风管机上，以反馈实际的管网静压值，用于设计阶段管网静压计算的修正，以保证准确选型。综上可知，本发明可提高送风设备选型的准确性，降低故障率及售后投诉。

本发明可用于测量实际管网静压，形成数据反馈，用于设计阶段的静压计算修正，提高选型准确度。

优选地，额定对应关系包括多个对应于不同风量下的额定子对应关系。优选地，额定子对应关系中包括多个离散的转速、以及与离散的转速对应的静压及输入电流。优选地，相邻两个离散的转速按预定的转速差设置。

例如，本发明可根据下述的实施例来确定上述输入电流、转速与静压之间的额定对应关系。首先，使电机按照一定转速差Δn(优选地，转速差应保证尽可能小，以保证对应的静压测试精度足够高)设定档位，分别定义为n₁₁、n₁₁+Δn、…、n，其中n₁₁为0Pa时对应Q₁风量所需的转速，n为电机允许的最高转速。然后，分别测试在不同档位下输出恒风量Q₁时对应的电机的输入电流及对应的管网的静压，从而编制成表1。其中，每个转速所对应的电机的输入电流被定义为该转速的额定输入电流。其中n₁₀为转速的初始值，将作为恒风量调节过程的初始转速。

表1：风量Q₁(静压范围为0～P₁)

按照相同的方式，可测试得出其他任何风量的转速-输入电流-静压之间的关系，如图2和3所示，这样可测量不同风量下，某管网的静压值：

表2：风量Q₂(静压范围为0～P₂)

表3：风量Q₃(静压范围为0～P₃)

其中，以上n₁₀、n₂₀、n₃₀均为恒风量调试的初始转速，约等于(最低转速+最高转速)/2。

由于静压值本身属于一个相对值，相同管网在不同风量下的静压值是不同的，也就是说，各个风量下的静压值是相互独立的，不相冲突的，因此，根据上述形式的表格，可通过查表的方式得到静压值。

优选地，请参考图2，方法还包括：如果不吻合，则调整当前转速；根据调整后的当前转速、及电机2运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与调整后的当前转速对应的额定输入电流；判断调整后的当前输入电流是否与调整后的额定输入电流吻合；如果吻合，则将根据额定对应关系，将与调整后的额定输入电流对应的静压作为管网的静压；否则继续调整当前转速，直到吻合为止，并将吻合时的额定输入电流对应的静压作为管网的静压。这样，在恒定风量控制过程中，该过程将自动调节转速，以寻找最邻近对应额定输入电流的位置，从而确定此时的转速为目标转速，此时风量即为选定的恒定风量Q。这样，通过对转速的不断调整，可以使相应的输入电流达到与额定输入电流相吻合的目的，从而得到相应的静压。

优选地，调整当前转速包括：获取电机2在当前转速下的当前输入电流；比较当前输入电流与额定输入电流之间的大小；如果当前输入电流大于额定输入电流，则循环地降低当前转速，直到电机2的当前输入电流恰好低于额定输入电流；否则循环地升高当前转速，直到电机2的当前输入电流恰好高于额定输入电流。这样，通过对当前转速的不断调节，使其对应的输入电流不断地接近额定输入电流，在转速变化的过程中，当对应的输入电流跨越额定输入电流时，即由大于额定输入电流变成小于额定输入电流、或由小于额定输入电流变成大于额定输入电流，就构成了所述吻合的一种形式。

优选地，判断调整后的当前输入电流是否与调整后的额定输入电流吻合包括：计算当前输入电流与额定输入电流之间的差值；比较当前输入电流到达额定输入电流之前和之后时的两个差值；将两个差值中较小的那个差值所对应的静压作为管网的静压。实际上，最后两次调整时对应的静压值，都已经十分接近管网的真实静压。为了从这两次中选出更为接近真实静压的一个，本实施例中，采用差值比较的方法，选择与额定输入电流的差值小的那个所对应的静压作为测量结果，从而提高了测量的准确度。

优选地，方法还包括：选定测量所对应的风量；确定当前转速的初始值并由初始值开始调整当前转速，初始值为电机的最低转速与最高转速的平均值。其中，设定初始值的目的是为了节省调试时间，即最长时间为中间转速调至最低转速或者最高转速所耗时间。

优选地，获取安装在管网中用于驱动风叶1的电机2的当前转速以及当前输入电流包括：在机组运行30秒后开始每隔预定时间间隔获取一次实时输入电流；将在预定时间段时的多个实时输入电流的平均值作为实际的当前输入电流。这样，可以获得更为精确的当前输入电流值，从而提高了测量精确度。

下面，对本发明的实施过程进行说明。

首先，选定一个风量作为恒定风量Q，比如选定Q₁，则与各当前转速对应的电机的额定输入电流将取自表1。

开始测量时，风机按默认的转速，即初始转速n₁₀(例如，为中间转速，约等于(最低转速+最高转速)/2)开始运行。

当机组运行30s后，开始检测电流，每1s记录一次实时输入电流，并存储至中间存储器。15s后，计算这些实时输入电流的平均值，并将其作为最终的当前输入电流。

比较当前输入电流与额定输入电流的大小。若当前输入电流偏大，则说明实际风量偏大，此时降档处理，即降低当前转速，同时将当前输入电流与额定输入电流的差值记录下来，如此不断地循环处理，直至当前输入电流小于额定输入电流时暂停调档。

接着，对比最后两个上述差值之间的大小，其中，差值小的那个则说明更接近目标转速，因此，选定小者对应的转速为目标转速，至此转速调节完毕。这样，便可通过查表的方式，得到对应的静压。

请参考图3，本发明还提供了一种管网静压值的测量装置，其是与上述方法对应的装置，因此，与上述方法重复之处，在此不再赘述。

在一个实施例中，该测量装置包括：第一获取模块5，用于获取安装在管网中用于驱动风叶1的电机2的当前转速以及当前输入电流；第一额定输入电流计算模块6，用于根据当前转速、及电机2运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与当前转速对应的额定输入电流；第一判断模块7，用于判断当前输入电流是否与额定输入电流吻合；第一处理模块8，用于在吻合时根据额定对应关系，将与额定输入电流对应的静压作为管网的静压。

在管网安装完后，可用本发明中的装置进行静压测量，以实现对单位管网静压计算的修正，特别可应用于某些复杂管网的静压测量，以保证准确选型。进一步地，本发明还可以应用于风管机上，以反馈实际的管网静压值，用于设计阶段管网静压计算的修正，以保证准确选型。综上可知，本发明可提高送风设备选型的准确性，降低故障率及售后投诉。

优选地，额定对应关系包括多个对应于不同风量下的额定子对应关系。优选地，额定子对应关系中包括多个离散的转速、以及与离散的转速对应的静压及输入电流。优选地，相邻两个离散的转速按预定的转速差设置。

优选地，测量装置还包括第二处理模块，包括：转速调节模块，用于在不吻合时调整当前转速；第二额定输入电流计算模块，用于根据调整后的当前转速、及电机2运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与调整后的当前转速对应的额定输入电流；第二判断模块，用于判断调整后的当前输入电流是否与调整后的额定输入电流吻合；控制模块，用于在吻合时根据额定对应关系，将与调整后的额定输入电流对应的静压作为管网的静压；否则继续通过转速调整模块调整当前转速，直到吻合为止，并将吻合时的额定输入电流对应的静压作为管网的静压。

优选地，转速调节模块包括：第二获取模块，用于获取电机2在当前转速下的当前输入电流；第一比较模块，用于比较当前输入电流与额定输入电流之间的大小；第一处理子模块，用于在当前输入电流大于额定输入电流时循环地降低当前转速，直到电机2的当前输入电流恰好低于额定输入电流；否则循环地升高当前转速，直到电机2的当前输入电流恰好高于额定输入电流。

优选地，第二判断模块包括：差值计算模块，用于计算当前输入电流与额定输入电流之间的差值；第二比较模块，用于比较当前输入电流到达额定输入电流之前和之后时的两个差值；第二处理子模块，用于将两个差值中较小的那个差值所对应的静压作为管网的静压。

优选地，第一获取模块5包括：获取子模块，用于在机组运行30秒后开始每隔预定时间间隔获取一次实时输入电流；计算子模块，用于将在预定时间段时的多个实时输入电流的平均值作为实际的当前输入电流。

请参考图4和图5，本发明还提供了一种管网静压值的测量系统，包括电机2、安装在电机2输出端的风叶1、和上述的测量装置10，测量装置与电机2连接。优选地，电机2为直流电机，风叶1为离心式风叶。其中，直流电机可无级调速，离心式风叶的抗静压性能很强。

优选地，测量系统还包括壳体9，壳体9上设置有回风口3和出风口4，电机2和风叶1安装在壳体9内。优选地，风叶1安装在蜗壳11内。其中，可根据本发明所测量的静压范围，选定合适的直流电机和离心式风叶的蜗壳。

当然，以上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，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种管网静压值的测量方法，其特征在于，包括：

获取安装在管网中用于驱动风叶(1)的电机(2)的当前转速以及当前输入电流；

根据所述当前转速、及所述电机(2)运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与所述当前转速对应的额定输入电流；

判断所述当前输入电流是否与所述额定输入电流吻合；

如果吻合，则将根据所述额定对应关系，将与所述额定输入电流对应的静压作为所述管网的静压。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述额定对应关系包括多个对应于不同风量下的额定子对应关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述额定子对应关系中包括多个离散的转速、以及与所述离散的转速对应的静压及输入电流。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，相邻两个所述离散的转速按预定的转速差设置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果不吻合，则调整所述当前转速；

根据调整后的所述当前转速、及所述电机(2)运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与调整后的所述当前转速对应的额定输入电流；

判断调整后的所述当前输入电流是否与调整后的所述额定输入电流吻合；

如果吻合，则将根据所述额定对应关系，将与调整后的所述额定输入电流对应的静压作为所述管网的静压；否则继续调整所述当前转速，直到吻合为止，并将吻合时的额定输入电流对应的静压作为所述管网的静压。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，调整所述当前转速包括：

获取所述电机(2)在当前转速下的当前输入电流；

比较所述当前输入电流与所述额定输入电流之间的大小；

如果所述当前输入电流大于所述额定输入电流，则循环地降低所述当前转速，直到所述电机(2)的当前输入电流恰好低于所述额定输入电流；否则循环地升高所述当前转速，直到所述电机(2)的当前输入电流恰好高于所述额定输入电流。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，判断调整后的所述当前输入电流是否与调整后的所述额定输入电流吻合包括：

计算所述当前输入电流与所述额定输入电流之间的差值；

比较所述当前输入电流到达所述额定输入电流之前和之后时的两个所述差值；

将所述两个差值中较小的那个差值所对应的静压作为所述管网的静压。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

选定测量所对应的风量；

确定所述当前转速的初始值并由所述初始值开始调整所述当前转速，所述初始值为所述电机的最低转速与最高转速的平均值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取安装在管网中用于驱动风叶(1)的电机(2)的当前转速以及当前输入电流包括：

在机组运行30秒后开始每隔预定时间间隔获取一次实时输入电流；

将在预定时间段时的多个所述实时输入电流的平均值作为实际的所述当前输入电流。

10.一种管网静压值的测量装置，其特征在于，包括：

第一获取模块(5)，用于获取安装在管网中用于驱动风叶(1)的电机(2)的当前转速以及当前输入电流；

第一额定输入电流计算模块(6)，用于根据所述当前转速、及所述电机(2)运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与所述当前转速对应的额定输入电流；

第一判断模块(7)，用于判断所述当前输入电流是否与所述额定输入电流吻合；

第一处理模块(8)，用于在吻合时根据所述额定对应关系，将与所述额定输入电流对应的静压作为所述管网的静压。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述额定对应关系包括多个对应于不同风量下的额定子对应关系。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述额定子对应关系中包括多个离散的转速、以及与所述离散的转速对应的静压及输入电流。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，相邻两个所述离散的转速按预定的转速差设置。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述测量装置还包括第二处理模块，包括：

转速调节模块，用于在不吻合时调整所述当前转速；

第二额定输入电流计算模块，用于根据调整后的所述当前转速、及所述电机(2)运行时的输入电流、转速与静压之间的额定对应关系，得到与调整后的所述当前转速对应的额定输入电流；

第二判断模块，用于判断调整后的所述当前输入电流是否与调整后的所述额定输入电流吻合；

控制模块，用于在吻合时根据所述额定对应关系，将与调整后的所述额定输入电流对应的静压作为所述管网的静压；否则继续通过所述转速调整模块调整所述当前转速，直到吻合为止，并将吻合时的额定输入电流对应的静压作为所述管网的静压。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述转速调节模块包括：

第二获取模块，用于获取所述电机(2)在当前转速下的当前输入电流；

第一比较模块，用于比较所述当前输入电流与所述额定输入电流之间的大小；

第一处理子模块，用于在所述当前输入电流大于所述额定输入电流时循环地降低所述当前转速，直到所述电机(2)的当前输入电流恰好低于所述额定输入电流；否则循环地升高所述当前转速，直到所述电机(2)的当前输入电流恰好高于所述额定输入电流。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第二判断模块包括：

差值计算模块，用于计算所述当前输入电流与所述额定输入电流之间的差值；

第二比较模块，用于比较所述当前输入电流到达所述额定输入电流之前和之后时的两个所述差值；

第二处理子模块，用于将所述两个差值中较小的那个差值所对应的静压作为所述管网的静压。

17.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块(5)包括：

获取子模块，用于在机组运行30秒后开始每隔预定时间间隔获取一次实时输入电流；

计算子模块，用于将在预定时间段时的多个所述实时输入电流的平均值作为实际的所述当前输入电流。

18.一种管网静压值的测量系统，其特征在于，包括电机(2)、安装在所述电机(2)输出端的风叶(1)、和权利要求10至17中任一项所述的测量装置，所述测量装置与所述电机(2)连接。

19.根据权利要求18所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统还包括壳体，所述壳体上设置有回风口(3)和出风口(4)，所述电机(2)和风叶(1)安装在所述壳体内。