CN114354234A - 一种阻水过滤器性能测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻水过滤器性能测试装置及测试方法，包括淋水组件，其内放置有水，用于提供水环境；淋水腔与所述淋水组件相连通；储水盒设置于所述淋水腔的底端，且与所述淋水腔相连通；通风通道与所述淋水腔相连通；过滤器设置于所述淋水腔与所述通风通道之间；风机容纳腔内设置有风机，所述风机容纳腔与所述通风通道相连通。解决了现有技术中无法准确测试过滤器的过滤效率的技术问题。

Description

一种阻水过滤器性能测试装置及测试方法

技术领域

本发明属于车辆技术领域，尤其涉及一种阻水过滤器性能测试装置及测试方法。

背景技术

地铁作为城市轨道交通中重要的交通工具，越来越受到重视。同时，对于地铁车辆中牵引设备的要求也逐渐提高。然而，变流器作为牵引设备中的重要组成部分，其一般安装于车体底部，导致变流器的运行环境较为恶劣。

现有技术中，为减少雨天运行、洗车模式时变流器进水，会在进风口处安装阻水过滤器，将大部分水阻挡在变流器外，减少对变流器散热器件的影响，由此过滤器的性能直接影响变流器使用。

然而，目前对于过滤器的阻水性能过于简单，只进行了静态的阻水效率研究，无法进行实际运行过程中过滤器的动态阻水特性，这对变流器实际运行中过滤器的状态监测带来不便，从而加大了对过滤器的排查和清理次数，增加了检修成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻水过滤器性能测试装置，以解决上述现有技术中无法测试阻水过滤器的动态阻水性能的技术问题。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种阻水过滤器性能测试装置，其特征在于，包括，

控制单元；

淋水组件，所述淋水组件与所述控制单元电连接，用于提供不同的淋水环境；

淋水腔，其与所述淋水组件相连通；

通风通道，其与所述淋水腔相连通；

过滤器，设置于所述淋水腔与所述通风通道之间；

第一储水盒，设置于所述淋水腔的底端且延伸至所述过滤器的底端，所述第一储水盒与所述淋水腔相连通；

风机容纳腔，其与所述通风通道相连通；且所述风机容纳腔内设置有风机，所述风机与所述控制单元电连接。

本技术方案通过设置淋水组件，且淋水组件内放置水，从而提供水环境；淋水组件连接有淋水腔，淋水腔的底端设置有第一储水盒，用于存放淋水腔内沉积的水；同时，还设置有通风通道，过滤器设置于淋水腔与通风通道之间，且第一储水盒延伸至过滤器的底部，用于收集淋水腔处和过滤器处流下的水。同时，通风通道连接有风机容纳腔，风机容纳腔内设置有风机。从而通过测量第一储水盒中存积水的体积Q，及记录喷洒时间t和流量计的流量q，即可准确的得到动态环境下的过滤器的阻水效率，由此解决了现有技术中无法准确测试过滤器的过滤效率的技术问题。

在其中一些实施例中，所述淋水组件包括，

水箱，其内部存放水；

进水管，其插入所述水箱内；

水泵，其一端与所述进水管相连接，且所述水泵与所述控制单元电连接；

出水管，其一端与所述水泵的另一端相连接，其另一端安装有喷嘴且伸入所述淋水腔内。

在其中一些实施例中，所述淋水组件还包括流量计、压力计和水阀，且所述流量计、压力计和水阀均设置于所述出水管上。

在其中一些实施例中，还包括，

转接通道，所述转接通道的一端与所述过滤器相接，其另一端与所述通风风道相接。

本技术方案通过设置转接通道，实现了过滤器与通风风道之间的转接，即实现了淋水腔与通风风道之间的转接，并适应于两侧不同尺寸的转接连通，从而能够减少对淋水组件结构的更改。

在其中一些实施例中，所述淋水腔与所述通风通道之间设置有过滤安装腔，所述过滤器设置于所述过滤安装腔内。

在其中一些实施例中，所述淋水腔内设置有第一风压传感器和风速传感器，所述通风通道内设置有第二风压传感器，且所述第一风压传感器与所述第二风压传感器相对设置于所述过滤器的两侧。

在其中一些实施例中，所述通风通道与所述风机容纳腔之间设置有滤水器。

本技术方案通过设置滤水器，使得通风通道内的空气在流至风机容纳腔之前，先经过滤水器，使得滤水器对空气中的水进行吸附，从而能够防止水通过风机容纳腔排至外部环境中。

一种用于阻水过滤器性能测试装置的测试方法，包括，

S1：启动水泵，调整水阀获取稳定压力的水流，记录流量计的流量为q；

S2：启动风机按照预设速度匀速转动，控制单元获取风速传感器的风速Vn；

S3：将喷嘴设置于淋水腔中，并多角度、等距离对过滤安装腔中的过滤器进行喷洒，且喷洒时间为t；

S4：控制单元获取第一风压传感器和第二风压传感器的风压值P_n1和P_n2；

S5：关闭水泵和水阀，停止风机转动；拆除第一储水盒，测量存积水的体积Q；

S6：基于q、V_n、Q、P_n1和P_n2，计算得到过滤器的阻水效率和淋水状态下过滤器前后压降；

过滤器的阻水效率为：f＝Q/(q*t)*100％；

淋水状态下过滤器前后压降为△P_n＝P_n2-P_n1。

在其中一些实施例中，重复步骤S1～S6，获取不同风速下相对应的过滤器的阻水效率，及不同风速下相对应的淋水状态下过滤器前后压降。

附图说明

图1为本发明中所提供的一种阻水过滤器性能测试装置的结构示意图；

图2为本发明中所提供的一种用于阻水过滤器性能测试装置的测试方法的流程图。

以上各图中：1、淋水组件；110、水箱；120、进水管；130、水泵；140、出水管；150、水阀；160、流量计；170、压力计；180、喷嘴；2、淋水腔；3、第一储水盒；4、过滤安装腔；5、过滤器；6、通风通道；61、第二储水盒；7、风机容纳腔；8、风机；9、出风口腔；10、滤水器；11、转接通道；12、控制单元；13、风速传感器；14、第一风压传感器；15、第二风压传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请实施例中的技术方案为解决上述现有技术中无法测试阻水过滤器的动态阻水性能的技术问题，总体思路如下：

本发明提供了一种阻水过滤器性能测试装置，通过设置淋水组件，且淋水组件内放置水，从而提供水环境；淋水组件连接有淋水腔，淋水腔的底端设置有储水盒，用于存放淋水腔内沉积的水；同时，还设置有通风通道，过滤器设置于淋水腔与通风通道之间；进一步，通风通道连接有风机容纳腔，风机容纳腔内设置有风机。通过启动淋水组件能够实现水环境的模拟，并且通过调节淋水组件能够实现水流量和压力的调整，同时在风机的作用下实现不同风速下的淋水工况，从而能够模拟动态的水环境。由此，通过采用以上结构，通过淋水组件及风机，即可实现动态水环境的模拟，从而使得过滤器能够通过此测试装置实现过滤器的的动态阻水性能的测试。由此解决了现有技术中无法测试阻水过滤器的动态阻水性能的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

一种阻水过滤器5性能测试装置，包括，

控制单元12；

淋水组件1，所述淋水组件1与所述控制单元12电连接，用于提供不同的淋水环境；

淋水腔2，其与所述淋水组件1相连通；

第一储水盒3，设置于所述淋水腔2的底端，且与所述淋水腔2相连通；

通风通道6，其与所述淋水腔2相连通；

过滤器5，设置于所述淋水腔2与所述通风通道6之间；

风机容纳腔7，其与所述通风通道6相连通；且所述风机容纳腔7内设置有风机8，所述风机8与所述控制单元12电连接。

如图1所示，淋水组件1包括水箱110、进水管120、水泵130、出水管140。进水管120与水箱110相连通，水泵130的一端与进水管120相接，其另一端与出水管140相连接，出水管140与水箱110相连通。

具体地说，水箱110为桶形容器，其内部放置有水。进水管120插入水箱110内；同时，水泵130的一端与进水管120相连接，且水泵130与控制单元12电连接；出水管140的一端与水泵130的另一端相连接，其另一端安装有喷嘴180且伸入所述淋水腔2内。更具体地说，水箱110上设置有开口，进水管120通过此开口插入水箱110中，且进水管120的进水口靠近水箱110的底部。本实施例中，水泵130包括水泵130进口和水泵130出口，水泵130进口与进水管120相接，水泵130出口与出水管140相接，且水泵130与控制单元12电连接。该水泵130为淋水组件1提供动力，同时，出水管140上设置有流量计160、压力计170和水阀150，其中水阀150设置于流量计160和水阀150的前端，即水阀150、流量计160、压力计170沿着远离水泵130的方向依次设置。进一步，喷嘴180的外形、大小及水孔直径、数量均可以根据特定实验要求进行更换和调节，且进水管120与出水管140可为软管，可以为硬管，其长度也可以根据试验要求进行调节。

综上可知，通过以上装置，实现了淋水组件1中的提供水环境的作用。具体工作过程为：控制单元12控制水泵130工作运转后，打开水阀150，水箱110中的水进入进水管120内，由经水泵130抽出后进入出水管140，且依次经过出水管140上的水阀150、流量计160和压力计170，最终由喷嘴180喷出。调节水泵130转速可以控制水的总流量，调节水阀150也可以控制水的流量和压力，即通过调整水阀150可实现淋水装置喷出水流量的大小及压力的大小，同时通过调整喷嘴180的外形可以控制喷出水直径以及水流数量。

淋水腔2设置于淋水组件1与通风通道6之间，本实施例中，淋水腔2为两端开放的方形腔体，且淋水腔2的顶部设置有安装孔，此安装孔的结构与喷嘴180和出水管140的结构相配合，使得喷嘴180和出水管140能够伸入淋水腔2内。同时，淋水腔2的底端设置有第一储水盒3，本实施例中，淋水腔2的底端为设置有多个排水孔，第一储水盒3相对应设置于此排水孔处，从而使得第一储水盒3与淋水腔2之间相连通，且此第一储水盒3为灵活拆装设置。通过设置此第一储水盒3，使得淋水腔2内沉积的水通过排水孔流入第一储水盒3中。同时，淋水腔2内还设置有风速传感器13，风速传感器13与控制单元12之间电连接，从而使得风速传感器13采集的风速信号传递至控制单元12，进而使得控制单元12能够根据风速信号对风机8进行控制，实现模拟不同风速环境。同时，淋水腔2内还设置有第一风压传感器14，且第一风压传感器14与控制单元12连接，且第一风压传感器14设置于过滤器5的一侧。

淋水腔2与通风通道6之间设置有过滤安装腔4，过滤安装腔4的结构与过滤器5的结构相配合，使得过滤器5能够安装于过滤安装腔4内。本实施例中，过滤安装腔4的顶部设置有开口，便于放置过滤器5，同时过滤安装腔4上设置有灵活挡板，便于适应不同尺寸过滤器5的放置，从而保证过滤器5能够将过滤安装腔4分隔成两个独立腔室。

进一步，过滤器5与通风风道6之间设置有转接通道11，实现了过滤器5与通风风道6之间的转接，即实现了淋水腔2与通风风道6之间的转接，并适应于两侧不同尺寸的转接连通，从而能够减少对淋水组件结构的更改。即，转接通道11设置于过滤安装腔4与通风通道6之间，转接通道11的一端与过滤安装腔4相接，其另一端与通风通道6相接；用于实现过滤安装腔4与通风通道6之间的转接，从而减少对通风通道6结构的更改，能够灵活适用于不同尺寸的过滤安装腔4。同时，过滤安装腔4的底部设置有排水孔，且排水孔与第一储水盒3相对应设置，使得过滤安装腔4内的水通过排水孔流至第一储水盒3内，即第一储水盒3由林水腔的底部延伸至过滤安装腔4的底部使得淋水腔2和过滤安装腔4内的水均流入此第一储水盒3内。

通风通道6与风机容纳腔7相连通，本实施例中，通风通道6为两端开放的方形腔体，且通风通道6内设置有第二风压传感器15，且第二风压传感器15与控制单元12电连接。其中，第一风压传感器14与第二风压传感器15分别设置于过滤器5的两侧，且第一风压传感器14与第二风压传感器15均位于靠近过滤器5的一端。同时，通风通道6的底侧设置有第二储水盒61，且与通风通道6相连通，本实施例中，通风通道6的底端设置有排水孔，第二储水盒61设置与此排水孔相对应设置，通过此排水孔使得第二储水盒61与通风通道6相连通，用于收集通风通道6中的水，且可灵活拆装设置。

风机容纳腔7内设置有风机8，风机8与控制单元12电连接。且风机容纳腔7的一端部设置有出风口腔9，使得测试装置中的气体能够通过此出风口腔9流动至外部环境中。同时，通风通道6与风机容纳腔7之间设置有滤水器10，即滤水器10的前端与通风通道6相连接，其后端连接有风机容纳腔7。本实施例中，滤水器10内设置有多层絮状吸水棉，其作用是将水吸附，从而减少水排到测试装置的外部，即通风通道6内的空气在流至风机容纳腔7之前，先经过滤水器10，使得滤水器10对空气中的水进行吸附，从而能够防止水通过风机容纳腔7排至外部环境中。

进一步，控制单元12设置在风机容纳腔7的外侧，用于控制风机8、水泵130工作，同时采集分析处理风速传感器13、第一风压传感器14及第二风压传感器15的信号数据。

综上所述，淋水组件1、转接通道11、淋水腔2、过滤安装腔4、转接通道11、通风通道6、滤水器10、风机容纳腔7、出风口腔9组成了串连连通通道，此连通通道为模块拼接结构，从而便于拆装以及结构调整，进而提高了试验的灵活性。同时，通过启动淋水组件1能够实现水环境的模拟，同时通过启动风机8，使得水能够朝向风机8所在的方向运动，在此过程中部分水吸附到过滤器5上，部分水穿过过滤器5进入通风通道6内。

通过采用以上结构，使得该测试装置可以较好的模拟实际水的存在环境，并可较快速的实现过滤器5的饱和过滤情况，从而更直观、快捷的获取过滤器5的过滤特性。即，此测试装置能够通过测量第一储水盒3中存积水的体积Q，及记录喷洒时间t和流量计160的流量q，即可准确的得到动态环境下的过滤器5的阻水效率，由此解决了现有技术中无法准确测试过滤器5的过滤效率的技术问题。

如图2所示，本发明还公开了一种用于过滤器5性能测试装置的测试方法，包括，

S1：启动水泵130，调整水阀150获取稳定压力的水流，记录流量计160的流量为q；

S2：启动风机8按照预设速度匀速转动，控制单元12获取风速传感器13的风速V_n；

S3：将喷嘴180设置于淋水腔2中，并多角度、等距离对过滤安装腔4中的过滤器5进行喷洒，且喷洒时间为t；

其中，通过设计等距离对过滤安装腔4中的过滤器5进行喷洒，能够确保水到过滤器的强度、流量保持恒定。

S4：控制单元12获取第一风压传感器14和第二风压传感器15的风压值P_n1和P_n2；

S5：关闭水泵130和水阀150，停止风机8转动；拆除第一储水盒3，测量存积水的体积Q；

S6：基于q、V_n、Q，计算得到过滤器5的阻水效率和淋水状态下过滤器5前后压降；

过滤器5的阻水效率为：f＝Q/(q*t)*100％；

淋水状态下过滤器5的风阻效率为△P_n＝P_n2-P_n1。

进一步，还包括，

S7：重复步骤S2～S6，获取不同风速下相对应的过滤器的阻水效率，及不同风速下相对应的淋水状态下过滤器的风阻效率；绘制过滤器的阻水效率、淋水状态下过滤器的风阻效率与风速之间的曲线关系图。

Claims (10)

1.一种阻水过滤器性能测试装置，其特征在于，包括，

控制单元；

淋水组件，所述淋水组件与所述控制单元电连接，用于提供不同的淋水环境；

淋水腔，其与所述淋水组件相连通；

通风通道，其与所述淋水腔相连通；

过滤器，设置于所述淋水腔与所述通风通道之间；

第一储水盒，设置于所述淋水腔的底端且延伸至所述过滤器的底端，所述第一储水盒与所述淋水腔相连通；

风机容纳腔，其与所述通风通道相连通；且所述风机容纳腔内设置有风机，所述风机与所述控制单元电连接。

2.根据权利要求1所述的阻水过滤器性能测试装置，其特征在于，所述淋水组件包括，

水箱，其内部存放水；

进水管，其插入所述水箱内；

水泵，其一端与所述进水管相连接，且所述水泵与所述控制单元电连接；

出水管，其一端与所述水泵的另一端相连接，其另一端安装有喷嘴且伸入所述淋水腔内。

3.根据权利要求2所述的阻水过滤器性能测试装置，其特征在于，所述淋水组件还包括流量计、压力计和水阀，且所述流量计、压力计和水阀均设置于所述出水管上。

4.根据权利要求1所述的阻水过滤器性能测试装置，其特征在于，还包括，

转接通道，所述转接通道的一端与所述过滤器相接，其另一端与所述通风通道相接。

5.根据权利要求4所述的阻水过滤器性能测试装置，其特征在于，所述淋水腔与所述通风通道之间设置有过滤安装腔，所述过滤器设置于所述过滤安装腔内；且所述过滤安装腔与所述转接通道相接。

6.根据权利要求1所述的阻水过滤器性能测试装置，其特征在于，所述淋水腔内设置有风速传感器。

7.根据权利要求1或6所述的阻水过滤器性能测试装置，其特征在于，所述淋水腔内设置有第一风压传感器，所述通风通道内设置有第二风压传感器，且所述第一风压传感器与所述第二风压传感器相对设置于所述过滤器的两侧。

8.根据权利要求1所述的阻水过滤器性能测试装置，其特征在于，所述通风通道与所述风机容纳腔之间设置有滤水器。

9.一种用于如权利要求1～8任意一项所述的阻水过滤器性能测试装置的测试方法，其特征在于，包括，

S1：启动水泵，调整水阀获取稳定压力的水流，记录流量计的流量为q；

S2：启动风机按照预设速度匀速转动，控制单元获取风速传感器的风速V_n；

S3：将喷嘴设置于淋水腔中，并多角度、等距离对过滤安装腔中的过滤器进行喷洒，且喷洒时间为t；

S4：控制单元获取第一风压传感器和第二风压传感器的风压值P_n1和P_n2；

S5：关闭水泵和水阀，停止风机转动；拆除第一储水盒，测量存积水的体积Q；

S6：基于q、V_n、Q、P_n1和P_n2，计算得到过滤器的阻水效率和淋水状态下过滤器前后压降；

过滤器的阻水效率为：f＝Q/(q*t)*100％；

淋水状态下过滤器的风阻效率为：△P_n＝P_n2-P_n1。

10.根据权利要求9所述的一种用于阻水过滤器性能测试装置的测试方法，其特征在于，还包括，

S7：重复步骤S2～S6，获取不同风速下相对应的过滤器的阻水效率，及不同风速下相对应的淋水状态下过滤器的风阻效率；绘制过滤器的阻水效率、淋水状态下过滤器的风阻效率与风速之间的曲线关系图。

Images