CN203249751U - 智能风洞风速调节及数据采集系统 - Google Patents
智能风洞风速调节及数据采集系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203249751U CN203249751U CN 201320213831 CN201320213831U CN203249751U CN 203249751 U CN203249751 U CN 203249751U CN 201320213831 CN201320213831 CN 201320213831 CN 201320213831 U CN201320213831 U CN 201320213831U CN 203249751 U CN203249751 U CN 203249751U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hot
- data acquisition
- acquisition system
- control
- speed adjustment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种智能风洞风速调节及数据采集系统，包括步进电机、装有热线探头的位移坐标支架、热线风速仪、继电器、A/D转换单元以及控制风机转动的可编程控制单元，其特征在于：步进电机向可编程控制单元反馈脉冲信号，步进电机还控制装有热线探头的位移坐标支架，并经由继电器向A/D转换单元发送脉冲信号，位移坐标支架上的热线探头连接热线风速仪，热线风速仪连接A/D转换单元，A/D转换单元连接可编程控制单元。本实用新型提供的系统可产生任意连续可调的气体流量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风洞风速调节及数据采集系统，用于对流场性能和流速测量的流量调节及数据采集。
背景技术
风洞是依靠电动机带动风扇转动，从而产生所需风速值的一种复杂试验设备。
风洞流场性能测试一般主要选用仪器的有皮托管、微差压计、紊流球等。其中流速的采集主要依靠皮托管配合微差压计测得压差，然后换算得到风速值；紊流球则被用来测量流场紊流度，通过测量圆球阻力来间接测得紊流度。但皮托管由于低速时滞后时间长，准确度低；紊流球实验方法复杂、偶然误差大，并不是目前理想的低流速测量仪表。
现有技术中，风速控制主要由变频器和风机构成，用户通过控制变频器，由变频器控制风机，产生需要的管内风速。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源转变为另一频率的电能控制装置。变频器除了可以用来改变交流电源的频率之外，还可以用来改变交流电动机的转速和扭矩。变频器的工作原理决定了变频器对外电磁干扰不可避免。
在调节变频器的频率控制风机的过程中，由于反复按压面板上的按钮，变频器容易损坏且工作费时费力。更重要的是，手动按压按钮调节变频器时只能逐步改变风机的转数，这样的工作性能决定了风机在大部分工作时间内只能是定常流动。
以上现有技术无法产生任意连续调节的气体流量以及无法实现控制、测量和采集全自动一体化，工作时的人为干扰无法避免，使得测量精度较低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种智能风洞风速调节及数据采集系统，解决现有技术无法产生任意连续调节的气体流量以及无法实现控制、测量和采集全自动一体化的不足。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种智能风洞风速调节及数据采集系统，包括步进电机、装有热线探头的位移坐标支架、热线风速仪、继电器、A/D转换单元以及控制风机转动的可编程控制单元，其特征在于：步进电机向可编程控制单元反馈脉冲信号，步进电机还控制装有热线探头的位移坐标支架，并经由继电器向A/D转换单元发送脉冲信号，位移坐标支架上的热线探头连接热线风速仪，热线风速仪连接A/D转换单元，A/D转换单元连接可编程控制单元。
本实用新型提供的系统可产生任意连续可调的气体流量，通过可编程控制单元将风洞设备控制到需要的状态后，若在测量过程中不做任何参数更改则可实现风洞管道内的定常流动，若使用面板上的时间间隔加速功能或是步进电机的脉冲调速功能，则可实现非定常流动。系统中的步进电机除了可以发送脉冲调节风机转数之外，还可以控制装有热线探头的位移支架移动，以及触发采集软件采集数据，实现风洞风速的智能调节及数据采集。本实用新型提供的系统可实现全自动操作，避免了人为因素的干扰，使得测量数据更精确。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种智能风洞风速调节及数据采集系统的原理图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本实用新型提供了一种智能风洞风速调节及数据采集系统，包括步进电机、装有热线探头的位移坐标支架、热线风速仪、继电器、A/D转换单元以及控制风机转动的可编程控制单元。
步进电机：用于实现各种复杂运行，包括定位控制和非定位控制，在本系统中主要有以下几个作用：
(1)控制装有热线探头的位移坐标支架的运动，实现高精度控制热线探头探测点的变化；
(2)发送脉冲信号给可编程控制单元，由可编程控制单元实现对风速的自动调节；
(3)控制A/D转换单元的采样时间，发送脉冲信号给A/D转换单元，实现对测量信号的条件采集。
装有热线探头的位移坐标支架：用于自动定点测量空间探测点的物理信息，其运动状态是由步进电机所控制的。位移坐标支架可安装若干一维、二维以及三维探头，且位置可调，对流场性能和流速测量具有较高的实用性。
热线风速仪作为流速及紊流度测试标准仪器，可更为科学的测量流场紊流度和均匀性，用于将流速信号转变为电信号，也可测量流体温度或密度。
继电器串联在步进电机与A/D转换单元之间，用于过滤电子谐波的干扰，提高测量信号的信噪比。在系统运行过程中，步进电机发脉冲信号给A/D转换单元，期间脉冲信号通过继电器，使得常闭开关打开，A/D转换单元开始采样。继电器关闭，A/D转换单元开始转换信号。
A/D转换单元，用于将脉动信号转换为数字信号。本系统使用的A/D转换单元是有采样保持电路的，这样可以保证采集到的信号都是在同一时间内的信号。
控制风机转动的可编程控制单元，包括有变频器等其他电子元件，减少控制装置对外界的干扰，实现风机开关及调速的控制。可编程控制单元用于完成以下功能：
风速控制，用于更改实验参数、实验条件，包括间隔时间加速和脉冲加速功能。输入不同的时间间隔加速，风机会在时间间隔内加速或减速，实现风机的定常流动或非定常流动。实时监控风机工作状态。
数据采集，用于实现高速数据采集。可进行条件采样，在任意时间手动采集数据或是设置触发采集自动采集数据。其中触发采集的脉冲由步进电机发出。系统提供检测数据波形显示功能，使测试者对风洞的工作状态有更直接的把握。
本实用新型的工作过程为：
步骤1、输入风机转数控制风速，使风洞实验设备到达需要的状态；
步骤2、装有热线探头的坐标位移支架在步进电机的控制下运动，并在测量点处暂停；
步骤3、坐标位移支架上的热线探头通过热线风速仪采集当前物理信号；
步骤4、步进电机发送脉冲信号给A/D转换单元，脉冲信号被继电器接收，常闭电路打开，脉冲信号结束后电路关闭；
步骤5、继电器常闭电路打开后A/D转换单元开始采样，继电器电路重新关闭后，A/D转换单元开始转换信号；
步骤6、数据采集开始，将A/D转换单元换好的电信号进行采集和保存；
步骤7、装有热线探头的位移坐标支架若没有完成路程或是移动到需要改变风速的位置，则继续在当前条件下采集信号，重复步骤2-步骤6的过程；若完成，位移支架回到起始位置或是移动到需要改变风速的位置，发送脉冲控制给可编程控制单元调节风速，之后重复步骤2-步骤6的过程。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (1)
1.一种智能风洞风速调节及数据采集系统，包括步进电机、装有热线探头的位移坐标支架、热线风速仪、继电器、A/D转换单元以及控制风机转动的可编程控制单元，其特征在于：步进电机向可编程控制单元反馈脉冲信号，步进电机还控制装有热线探头的位移坐标支架，并经由继电器向A/D转换单元发送脉冲信号，位移坐标支架上的热线探头连接热线风速仪，热线风速仪连接A/D转换单元，A/D转换单元连接可编程控制单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320213831 CN203249751U (zh) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | 智能风洞风速调节及数据采集系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320213831 CN203249751U (zh) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | 智能风洞风速调节及数据采集系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203249751U true CN203249751U (zh) | 2013-10-23 |
Family
ID=49376184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320213831 Expired - Fee Related CN203249751U (zh) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | 智能风洞风速调节及数据采集系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203249751U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106126907A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种在风洞试验中实现自定义公式计算的方法和装置 |
| CN107084830A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-08-22 | 西北大学 | 一种大气边界层风洞的非定常风的模拟方法 |
| CN113465872A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所 | 一种适用于高速流场测量的热线风速仪 |
-
2013
- 2013-04-24 CN CN 201320213831 patent/CN203249751U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106126907A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种在风洞试验中实现自定义公式计算的方法和装置 |
| CN106126907B (zh) * | 2016-06-22 | 2018-05-29 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种在风洞试验中实现自定义公式计算的方法和装置 |
| CN107084830A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-08-22 | 西北大学 | 一种大气边界层风洞的非定常风的模拟方法 |
| CN107084830B (zh) * | 2017-07-04 | 2018-12-18 | 西北大学 | 一种大气边界层风洞的非定常风的模拟方法 |
| CN113465872A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所 | 一种适用于高速流场测量的热线风速仪 |
| CN113465872B (zh) * | 2021-06-30 | 2023-07-21 | 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所 | 一种适用于高速流场测量的热线风速仪 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203249751U (zh) | 智能风洞风速调节及数据采集系统 | |
| CN103324222B (zh) | 一种热泵实验室的温湿度控制和耗能效率测试系统及方法 | |
| CN106771347A (zh) | 一种扫频式超声波风速测量方法 | |
| CN205123639U (zh) | 微型直流电机智能调速器 | |
| CN203337187U (zh) | 风力发电机测试机箱 | |
| CN208256151U (zh) | 风力发电机电动偏航变桨模型 | |
| CN204610227U (zh) | 一种汽车发动机冷却水泵性能测试系统 | |
| CN204154735U (zh) | 一种激光测速仪 | |
| CN207095617U (zh) | 地铁通道自然通风量测试装置 | |
| CN203479398U (zh) | 辐射测温仪动态检验装置 | |
| CN104864886A (zh) | 基于微纳米级的三轴加速度传感器的运动监测方法及系统 | |
| CN203385749U (zh) | 一种基于dsp的小型气象站测量风速和风向的装置 | |
| CN102426446A (zh) | 一种基于avr单片机的舒适度控制系统 | |
| CN202372838U (zh) | 一种基于avr单片机的舒适度控制系统 | |
| CN2204045Y (zh) | 滤膜采样直接称重测尘仪 | |
| CN208780211U (zh) | 一种微电流薄膜式太阳敏感器 | |
| CN207777913U (zh) | 可调整式齿盘测速探头安装底座 | |
| CN109725176A (zh) | 一种水电厂机组转速节点校验装置及校验方法 | |
| CN107304747A (zh) | 用于偏航系统的主风能测试方法及装置、偏航系统 | |
| CN206832357U (zh) | 光伏支架的固有频率的测量装置 | |
| CN201576383U (zh) | 汽车热线式空气流量计实验箱 | |
| CN204495574U (zh) | 大型核电汽轮发电机组通风系统试验装置 | |
| CN206420914U (zh) | 一种测量探头 | |
| CN111426785B (zh) | 一种卷烟的仿真运动及环境气流检测装置 | |
| CN206594320U (zh) | 一种多功能环境检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131023 Termination date: 20160424 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |