CN105650021A - 水平轴环流扇风量测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种水平轴环流扇风量测量装置，包括：规定尺寸封闭长方体的风量室；安放被测扇的装置使扇叶轴线位于长方体底上方规定高度，扇叶平面与长方体后壁面相距1.2m；安放风速表的装置使风速表叶轮轴线与扇叶轴线等高、水平，叶轮平面位于扇叶气流下游，且与扇叶平面相距3倍扇叶直径，且于所述扇叶的旋转轴线左侧和右侧自近至远各依次设置多个风速表，同侧各风速表叶轮的旋转轴线依次间距4cm；该装置可分别使上述各侧风速表同时移动，且分别于左侧第1风速表叶轮的旋转轴线和右侧第1风速表叶轮的旋转轴线各与所述扇叶的旋转轴线的距离为2cm时的位置以及自该位置依次移位4cm时的位置测量风速。该设计有效消除周期性循环气流导致的偶然误差且测量时间较少。
Description
技术领域
本发明涉及水平轴环流扇风量测量装置，在国际专利分类表中，分类可属于G01F1/05或G01F15/06。
背景技术
风扇风量测量装置见于等效采用国际电工标准IEC60879《环流电扇及其调速器的结构和性能》的国家标准GB/T13380—2007《交流电风扇和调速器》。按该标准，供台扇、落地扇和壁扇等水平轴环流扇测量风量的风量室为规定尺寸的封闭长方体容腔，且400mm以内规格扇叶的轴线水平位置非位于该长方体高度的中央。封闭容腔内的这些非对称因素导致产生不对称且有相当周期的循环气流，被试扇叶驱动的气流卷入该循环气流通过测量平面在各点产生正或负的叠加，使单个点的风速呈现时快时慢甚至慢至零的周期性波动。因此，目前一般地按照该标准的方法测量风速后计算所得风量偶然误差颇大。
然而，基于国际贸易对采用国际标准的要求和商业继承历史产品数据需要，不好改变IEC60879中的规定以改善上述问题。此外，增加测量次数虽可减少偶然误差，但也显著增加了时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：在维持IEC60879基本规定的同时，对水平轴环流扇风量测量装置予以补充设计，减少背景技术所述周期循环气流导致的偶然误差，但无需增加测量时间。
本发明解决技术问题的技术方案是，水平轴环流扇风量测量装置，包括：
——形状为规定长、宽、高的封闭长方体的风量室；
——位于所述风量室内安放被测扇的装置，使被测扇的扇叶的旋转轴线位于所述长方体底面上方规定高度，且扇叶平面与所述长方体后壁面平行，该二平面距离1.2m，该扇叶驱动气流自长方体的后壁面吹向前壁面；
——风速表；
——位于所述风量室内安放风速表的装置，使风速表叶轮的旋转轴线与所述扇叶的旋转轴线等高、水平，所述叶轮平面位于所述扇叶驱动气流的下游，且与该扇叶平面平行和距离为该扇叶直径的3倍；该装置可以使所述风速表移动位置；
其特征在于，所述安放风速表的装置使所述风速表于所述扇叶的旋转轴线左侧和右侧自近至远各依次设置n个：左侧第1风速表，左侧第2风速表，……，左侧第n风速表；右侧第1风速表，右侧第2风速表，……，右侧第n风速表；同侧各风速表叶轮的旋转轴线依次间距4cm；该装置可分别使上述各侧风速表同时移动，且分别于左侧第1风速表叶轮的旋转轴线和右侧第1风速表叶轮的旋转轴线各与所述扇叶的旋转轴线的距离为2cm时的位置以及自该位置依次移位4cm时的位置测量风速。
该设计使得除最靠近和最远离所述扇叶的旋转轴线的位置外各相隔4cm的位置的风速均有2～n次不同风速表的测量，因而可不增加测量时间而显著减少偶然误差，而其测量原理仍与IEC60879的基本规定实质一致，尤其是其风量测量结果与传统方法多次测量结果的平均值可保持一致。
此外，各侧的风速表最好分别装设于同一固定装置在所述移位的装置中被驱动，结构简单且测量位置稳定。
附图说明
图1是本发明实施例水平轴环流扇风量测量装置结构主視示意图；
图2是本发明实施例水平轴环流扇风量测量装置结构第1状态俯視示意图；
图3是本发明实施例水平轴环流扇风量测量装置结构第2状态俯視示意图；
图4是本发明实施例水平轴环流扇风量测量装置结构第3状态俯視示意图；
图5是本发明实施例水平轴环流扇风量测量装置结构第n状态俯視示意图。
具体实施方式
本发明实施例水平轴环流扇风量测量装置如图1～图5所示，其以IEC60879-1986中的规定为基础，包括：
——形状为规定长(L)、宽(W)、高(H)的封闭长方体的风量室，按照IEC60879-1986中的规定：长(L)对于落地扇为6m，对其它扇为4.5m；宽(W)为4.5m；高(H)为3m；
——安放被测扇S的装置:落地扇直接支承于风量室地面，其它扇支承于π形支座A，调整落地扇立柱或π形支座A的高度使测扇S的扇叶的旋转轴线位于所述长方体底面上方规定高度h和宽(W)的中央(即图中Wr＝Wl)，且扇叶平面与所述长方体后壁面平行，该二平面距离D1＝1.2m；该扇叶驱动气流自长方体的后壁面吹向前壁面；按照IEC60879-1986中的规定，h对于落地扇为1.5m，对其它扇为1.2m；
——安放风速表的装置是一个支承于风量室的地面的“T”字形支架C，其直接支承于风量室地面的垂直支柱可前后移动和高度可调整，使风速表叶轮的旋转轴线与被测扇S的扇叶的旋转轴线等高、水平，且风速表叶轮平面位于被测扇S的扇叶驱动气流的下游，与该扇叶平面平行，该二平面的距离D为该扇叶直径的3倍；
本发明实施例的特别设计是：
——所述“T”字形支架C的水平部分为与所述二平面平行自垂直支柱顶端向左侧伸出的左臂Cl和向右侧伸出的右臂Cr。于左臂Cl布置左风速表移动组件Fl；在该组件沿左臂Cl伸出方向依次设置左第1风速表Fl1、左第2风速表Fl2和左第3风速表Fl3，且各风速表叶轮的旋转轴线依次间距d＝4cm；于右臂Cr布置右风速表移动组件Fr，在该组件沿右臂伸出方向依次设置右第1风速表Fr1、右第2风速表Fr2、右第3风速表Fr3，且各风速表叶轮的旋转轴线依次间距d＝4cm。左、右风速表移动组件Fl、Fr各自的下支撑Zl、Zr分别以螺母Ml、Mr套于位于所述左臂Cl、右臂Cr下方且与其平行地自垂直支柱向左侧、右侧伸出的左、右丝杆Gl、Gr，减速电机传动的该二丝杆旋转时，左、右风速表移动组件Fl、Fr被驱动向左或向右移动。
——在测量时，左丝杆Gl旋转，使左风速表移动组件Fl首先移动至让左第1风速表Fl1叶轮的旋转轴线位于被测扇S的扇叶的旋转轴线左侧d0＝2cm处，让各风速表测量风速；然后使左风速表移动组件Fl向左依次移动d＝4cm，让各风速表测量风速；直至左第1风速表Fl1测得的风速低至24m/min以下不再测量。与此同时(也可不同时)，右丝杆Gr旋转，使右风速表移动组件Fr首先移动至让右第1风速表Fr1叶轮的旋转轴线位于被测扇S的扇叶的旋转轴线右侧d0＝2cm处，让各风速表测量风速；然后使左风速表移动组件Fr向右依次移动d＝4cm，让各风速表测量风速；直至右第1风速表Fr1测得的风速低至24m/min以下不再测量。
——选用风速表直径为3.8cm。该直径越小对风场的影响越小。按标准规定，风速表为叶轮式，但也可考虑选用其它精度相当或更优的其它风速表。例如，热线式风速表的体积通常较小，对风量室的风场的影响可更小。
——风速表具有风速电信号输出，一控制器同时接收和记录每一测量位置各风速表输出的电信号，并在移动测量完毕后按照所记录的这些信号计算出被测扇的风量。该设计配合上述多风速表移动测试，大大减少测量时间。
——上述各测量位置的风速取该位置各风速表测量结果的平均值，以这些风速按GB/T13380-2007附录A的规定计算风扇的风量。
上述风速表移动组件中设置的风速表也可以改为2个或4个，前者成本较低而偶然误差较大，后者相反。
上述二个风速表移动组件的初次测量位置也可以改为各单独或同时从远端向被测扇S的扇叶的旋转轴线移动。
上述风速表移动组件还可以改为仅一组，其初次测量位置在被测扇S的扇叶的旋转轴线的一侧的远端，然后向另一侧的远端移动。
上述各侧风速表分别固定于一移动组件被丝杆驱动，若不使用该移动组件，也可以使各风速表分别经一螺母套于所述丝杆被驱动，只要各螺母套于丝杆的位置满足上述对风速表测量位置的要求即可。
Claims (3)
1.水平轴环流扇风量测量装置，包括：
——形状为规定长、宽、高的封闭长方体的风量室；
——位于所述风量室内安放被测扇的装置，使被测扇的扇叶的旋转轴线位于所述长方体底面上方规定高度，且扇叶平面与所述长方体后壁面平行，该二平面距离1.2m，该扇叶驱动气流自长方体的后壁面吹向前壁面；
——风速表；
——位于所述风量室内安放风速表的装置，使风速表叶轮的旋转轴线与所述扇叶的旋转轴线等高、水平，所述叶轮平面位于所述扇叶驱动气流的下游，且与该扇叶平面平行和距离为该扇叶直径的3倍；该装置可以使所述风速表移动位置；
其特征在于，所述安放风速表的装置使所述风速表于所述扇叶的旋转轴线左侧和右侧自近至远各依次设置n个：左侧第1风速表，左侧第2风速表，……，左侧第n风速表；右侧第1风速表，右侧第2风速表，……，右侧第n风速表；同侧各风速表叶轮的旋转轴线依次间距4cm；该装置可分别使上述各侧风速表同时移动，且分别于左侧第1风速表叶轮的旋转轴线和右侧第1风速表叶轮的旋转轴线各与所述扇叶的旋转轴线的距离为2cm时的位置以及自该位置依次移位4cm时的位置测量风速。
2.按照权利要求1所述风量测量装置，其特征在于，各侧的风速表分别装设于同一固定装置在所述移位的装置中被驱动。
3.按照权利要求1或权利要求2所述风量测量装置，其特征在于，所述风速表具有风速电信号输出，一控制器同时接收和记录各风速表输出的该信号，并按照这些信号计算出被测扇的风量。
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