CN112033718B - 一种无刷风扇质量和性能测试装置及测试方法 - Google Patents

一种无刷风扇质量和性能测试装置及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种测试技术的改进，具体为一种无刷风扇质量和性能测试装置及测试方法，包括支架和检测桌，所述检测桌设在支架内部，还包括伺服电机，所述伺服电机的机身安装在支架的顶部，所述伺服电机的转轴通过夹盘与扭力计连接，所述所述扭力计的活动端设有连接头，所述连接头的侧壁上设有检测孔，所述检测桌的两侧上分别设有激光发射器和激光接收器，所述激光发射器发出的激光刻穿过连接头上的检测孔后由激光接收器接收，所述连接头可与待测风扇联动，还包括激光测距传感器，所述激光测距传感器设在检测桌的底部，所述检测桌上设有镂空，风扇安装在检测桌上，可通过临界转速前后力矩、振幅线性、非线性变化检测润滑油的滴入量是否合格。

Description

一种无刷风扇质量和性能测试装置及测试方法
技术领域
本发明涉及一种测试技术的改进，具体为一种无刷风扇质量和性能测试装置及测试方法。
背景技术
市面上笔记本电脑的散热风扇多为无刷风扇，在无刷风扇组装环节中有一步是在转子的转动槽中滴入适量的润滑油，在风扇开始转动时会存在抖动等不稳定的旋转状态，润滑油的作用就是当风扇的转速逐渐升高突破极限转速1200转每秒时，将会形成油膜使得风扇叶片微微上浮，让转动的扇叶不再抖动，更有利于风扇的散热工作。润滑油加入的量过多过少都会无法形成油膜，且还会对阻碍风扇的转动。但目前的检测设备尚不能检测滴入的润滑油的量是否适，也没有检测风扇在工作过程中扇叶力矩的详细状态从而风扇的性能进行判断的设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种无刷风扇质量和性能测试装置及测试方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种无刷风扇质量和性能测试装置，包括支架和检测桌，所述检测桌设在支架内部，还包括伺服电机，所述伺服电机的机身安装在支架的顶部，所述伺服电机的转轴通过夹盘与扭力计连接，所述所述扭力计的活动端设有连接头，所述连接头的侧壁上设有检测孔，所述检测桌的两侧上分别设有激光发射器和激光接收器，所述激光发射器发出的激光刻穿过连接头上的检测孔后由激光接收器接收，所述连接头可与待测风扇联动，还包括激光测距传感器，所述激光测距传感器设在检测桌的底部，所述检测桌上设有镂空，风扇安装在检测桌上。
作为优选，所述连接头上设有用于插接在风扇叶片的间隙的细长板，所述细长板为多个且均匀分布在连接头的底部。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种无刷风扇质量和性能测试装置的测试方法，包括如下步骤：步骤一、首先，将待测风扇安置到检测桌上的模具中，调节检测桌的高度使得扭力计的连接头上的细长板插入风扇叶片的间隙中合适的深度；
步骤二、启动伺服电机带动扭力计缓慢旋转，通过激光发射器发出的光线第一次被激光接收器收到或中断时，则认为风扇启动，当叶片由静止开始转动时的扭力计的读数便是风扇启动的力矩的值，同时检测桌下方的激光测距传感器也测量出风扇启动的抖动量；
步骤三、随着伺服电机速度的上升，被扭力计带动的风扇的转速也在逐渐上升，在这一过程中激光发射器、激光接收器和检测孔配合始终对转速进行记录，配合扭力计检测得到的数值便可以得到一幅转速力矩特性曲线图；
步骤四、当转速测量风扇转速突破临界转速时，电脑对此时激光测距传感器测量的扇叶抖动量与未达临界转速的抖动量进行对比，以此判断转动槽中的润滑油的量是否合格；
步骤五、最后以临界转速之前和之后力矩之比来对风扇的性能进行判断。
本发明有益效果：本发明的无刷风扇质量和性能测试装置及测试方法采用伺服电机旋转扭力计，再由扭力计带动风扇进行旋转，配合激光测距装置测量出扇叶由启动直至临界转速的抖动量和转速测量装置检测出由启动直至临界转速扇叶的力矩特性曲线，以此对风扇性能进行性能判定。
可通过临界转速前后力矩、抖动量线性、非线性变化检测润滑油的滴入量是否合格。
附图说明
图1为无刷风扇质量和性能测试装置的结构示意图；
图2为无刷风扇质量和性能测试装置的连接板的结构示意图。
附图标记：1、伺服电机；2、夹盘；3、支架；4、扭力计；5、连接头；51、细长板；6、激光发射器；7、激光接收器；8、检测孔；9、激光测距传感器；10、检测桌。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
为了检测滴入的润滑油的量是否适且同时检测风扇在工作过程中扇叶力矩的详细状态从而风扇的性能进行判定，本发明采用伺服电机旋转扭力计，再由扭力计带动风扇进行旋转，配合激光测距装置测量出扇叶由启动直至临界转速的抖动量和由激光发射器和激光接收器构成的转速测量装置检测出由启动直至临界转速扇叶的力矩特性曲线，以此对风扇性能进行性能判定。
本发明利用扭力计作为带动风扇旋转和测量工具，为了实现高精度的检测，采用伺服电机作为驱动扭力计的动力源。采用转速测量装置对风扇的转速实时检测，用激光测距装置对扇叶的抖动量进行检测，若当风扇转速突破临界转速时，扇叶仍存在较大的抖动，则可以判定该旋转槽中的润滑油的量不合适。若突破临界转速扇叶不再抖动，以转速测量装置对风扇的转速测量得到的数据和扭力计检测出的数据进行匹配就能得到风扇的转速力矩特性曲线，以此便可以对风扇的性能进行分析。
伺服电机与扭力计联接并带动扭力计进行转动，扭力计与连接头相联接，连接头上的细长板插入风扇叶片的间隙中，在能够带动风扇转动的同时，不会对风扇达到临界转速是的叶片上浮造成阻碍。转速测量装置用于检测待测风扇在扭力计带动下的转速，采用测量方法是光栅法，待测电机与扭力计的连接头上存在检测孔，在连接头一侧存在激光发射器，另一侧装有接收器。激光发射装置发出的激光可穿过联接头上的检测孔被接收器接受到。随着待测电机的转动，受光元件周期性受到光照，产生电脉冲，在一定时间内对脉冲进行计数，就可以换算出扇叶的转速。激光测振装置是一个激光测距传感器，激光测距传感器发射出一道激光照射在扇叶上表面，通过三角测量法测出扇叶表面振动抖动量，上位机高速采集激光距离变化从而得到叶片的抖动量。电脑对测量装置传输的数据进行处理分析，画出扇叶转速力矩及转速抖动量曲线，联合判断运动前后动静态力矩之比，及形成油膜前后转速与力矩、抖动量大小变化，得到风扇性能好坏。油滴量少，形不成油膜，小于临界转速时抖动量和力矩超出正常值，超出临界转速仍出现大的抖动量和力矩，即两种曲线仍为线性，正常滴油量油膜适中，在临界转速附近会有大的非线性，即力矩和转速的突然减小，求出非线性比例大小作为识别指标。
一种无刷风扇质量和性能测试装置，包括支架3和检测桌10，所述检测桌10设在支架3内部，还包括伺服电机1，所述伺服电机1的机身安装在支架3的顶部，所述伺服电机1的转轴通过夹盘2与扭力计4连接，所述所述扭力计4的活动端设有连接头5，所述连接头5的侧壁上设有检测孔8，所述检测桌10的两侧上分别设有激光发射器6和激光接收器7，所述激光发射器6发出的激光刻穿过连接头5上的检测孔8后由激光接收器7接收，所述连接头5可与待测风扇联动，还包括激光测距传感器9，所述激光测距传感器9设在检测桌10的底部，所述检测桌10上设有镂空，风扇安装在检测桌10上；所述连接头5上设有用于插接在风扇叶片的间隙的细长板51，所述细长板51为多个且均匀分布在连接头5的底部。
一种无刷风扇质量和性能测试装置的测试方法，包括如下步骤：
步骤一、首先，将待测风扇安置到检测桌10上的模具中，调节检测桌10的高度使得扭力计4的连接头5上的细长板51插入风扇叶片的间隙中合适的深度；
步骤二、启动伺服电机1带动扭力计4缓慢旋转，通过激光发射器6发出的光线第一次被激光接收器7收到或中断时，则认为风扇启动，当叶片由静止开始转动时的扭力计4的读数便是风扇启动的力矩的值，同时检测桌10下方的激光测距传感器9也测量出风扇启动的抖动量；
步骤三、随着伺服电机1速度的上升，被扭力计4带动的风扇的转速也在逐渐上升，在这一过程中激光发射器6、激光接收器7和检测孔8配合始终对转速进行记录，配合扭力计4检测得到的数值便可以得到一幅转速力矩特性曲线图；
步骤四、当转速测量风扇转速突破临界转速时，电脑对此时激光测距传感器9测量的扇叶抖动量与未达临界转速的抖动量进行对比，以此判断转动槽中的润滑油的量是否合格；
步骤五、最后以临界转速之前和之后力矩之比来对风扇的性能进行判断。
以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种无刷风扇质量和性能测试装置的测试方法，其特征在于：无刷风扇质量和性能测试装置具体包括支架(3)和检测桌(10)，所述检测桌(10)设在支架(3)内部，还包括伺服电机(1)，所述伺服电机(1)的机身安装在支架(3)的顶部，所述伺服电机(1)的转轴通过夹盘(2)与扭力计(4)连接，所述扭力计(4)的活动端设有连接头(5)，所述连接头(5)的侧壁上设有检测孔(8)，所述检测桌(10)的两侧上分别设有激光发射器(6)和激光接收器(7)，所述激光发射器(6)发出的激光刻穿过连接头(5)上的检测孔(8)后由激光接收器(7)接收，所述连接头(5)可与待测风扇联动，还包括激光测距传感器(9)，所述激光测距传感器(9)设在检测桌(10)的底部，所述检测桌(10)上设有镂空，风扇安装在检测桌(10)上；所述连接头(5)上设有用于插接在风扇叶片的间隙的细长板(51)，所述细长板(51)为多个且均匀分布在连接头(5)的底部；
具体测试方法包括如下步骤：步骤一、首先，将待测风扇安置到检测桌(10)上的模具中，调节检测桌(10)的高度使得扭力计(4)的连接头(5)上的细长板(51)插入风扇叶片的间隙中合适的深度；
步骤二、启动伺服电机(1)带动扭力计(4)缓慢旋转，通过激光发射器(6)发出的光线第一次被激光接收器(7)收到或中断时，则认为风扇启动，当叶片由静止开始转动时的扭力计(4)的读数便是风扇启动的力矩的值，同时检测桌(10)下方的激光测距传感器(9)也测量出风扇启动的抖动量；
步骤三、随着伺服电机(1)速度的上升，被扭力计(4)带动的风扇的转速也在逐渐上升，在这一过程中激光发射器(6)、激光接收器(7)和检测孔(8)配合始终对转速进行记录，配合扭力计(4)检测得到的数值便可以得到一幅转速力矩特性曲线图；
步骤四、当转速测量风扇转速突破临界转速时，电脑对此时激光测距传感器(9)测量的扇叶抖动量与未达临界转速的抖动量进行对比，并得到扇叶转速抖动量曲线：油滴量少，形不成油膜，小于临界转速时抖动量和力矩超出正常值，超出临界转速仍出现大的抖动量和力矩，即两种曲线仍为线性：正常滴油量油膜适中，在临界转速附近会有大的非线性，即力矩和抖动量的突然减小，求出非线性比例大小作为识别指标；
步骤五、最后根据扇叶转速力矩及转速抖动量曲线，联合判断运动前后动静态力矩之比，及形成油膜前后转速与力矩、抖动量大小变化，得到风扇性能好坏。
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