CN204041501U - 磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台 - Google Patents
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Abstract
一种磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,包括电动导轨架、中央框架、压力测试盘、太赫兹图像传感器和工控机,中央框架设在电动导轨架上,工控机设在中央框架内,压力测试盘设在中央框架上,太赫兹图像传感器设在压力测试盘上。磁悬浮高速鼓风机在工作时,最主要的指标是气流量、转速、进口气压、压缩比、电机电源电压、功率消耗、振动特性、电流特性、电压特性等,用多路气体压力传感器、加速度传感器、太赫兹图像传感器、电流传感器和电压传感器实时检测数据,并经过工控机的数据分析和处理,可以综合测量磁悬浮高速鼓风机的各项性能和可能存在的隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台。
背景技术
磁悬浮鼓风机(magnetic levitation blower)是采用磁悬浮轴承的透平设备的一种。其主要结构是鼓风机叶轮直接安装在点击轴延伸端上,而转子被垂直悬浮于主动式磁性轴承控制器上。不需要增速器及联轴器,实现由高速电机直接驱动,由变频器来调速的单机高速离心鼓风机。该类风机采用一体化设计,其高速电机、变频器、磁性轴承控制系统和配有微处理器控制盘等均采用一体设计和集成。其核心是磁悬浮轴承和永磁电机技术。
高功率轴快流C02激光器是当前性价比最高的主流工业激光器之一,磁悬浮高速鼓风机是大功率激光器的风冷系统的关键部件,其性能对激光器的输出功率有重要影响。针对磁悬浮高速鼓风机不同的技术指标,现有技术是用不同的仪器分别测量,不能同时完成多数据的实时检测,并且有些技术指标不能检测,如使用太赫兹图像传感器对鼓风机的气流3D成像。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,以解决上述问题的至少一个方面。
根据本发明的一方面,提供一种磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,包括电动导轨架、中央框架、压力测试盘、太赫兹图像传感器和工控机,中央框架设在电动导轨架上,工控机设在中央框架内,压力测试盘设在中央框架上,太赫兹图像传感器设在压力测试盘上。
所述电动导轨架包括底盘、电动升降装置、电动机车轮和第一电动导轨,电动机车轮至少设有四个,对称的安装在底盘的两侧,电动升降装置至少设有四个,分别安装在底盘的四角处,每个电动升降装置上均设有高度传感器和水平角度传感器,控制测试台的高度和水平,保证测试台的平衡;第一电动导轨安装在底盘上端面,用于配合连接中央框架,其成纵向安装。
所述第一电动导轨包括倒L型导轨、丝杆、步进电机、高精度位移传感器,丝杆安装在导轨的中间位置,两端分别与导轨相邻的两侧端连接,丝杆的一端与步进电机连接,高精度位移传感器安装在倒L型导轨上,包括滑轨和滑片,滑轨按倒L型导轨的滑道上,滑片安装在中央框架底端的侧边上。
所述中央框架的前侧开口的,其他侧面封闭,其底部设有与倒L型导轨配合的第一L型滑块;所述中央框架的内侧底部设有电动平衡装置,工控机设在所述电动平衡装置上。
中央框架的顶端设有第二电动导轨,第二电动导轨,横向安装;所述第二电动导轨包括倒L型导轨、丝杆、步进电机、高精度位移传感器,丝杆安装在导轨的中间位置,两端分别与导轨相邻的两侧端连接,丝杆的一端与步进电机连接,高精度位移传感器安装在倒L型导轨上,包括滑轨和滑片,滑轨按倒L型导轨的滑道上,滑片安装在压力测试盘底端的侧边上。
所述工控机采用LINUX操作系统,工控机与本测试台的所有电气器件用电缆相连;工控机上有多路装有电流传感器和电压传感器,电流传感器和电压传感器安装在工作线路中,用于实时检测高速风机的电流特性和电压特性。
该设备的电源为外接电源或蓄电池。
所述压力测试盘通过第二电动导轨配合在中央框架的顶部,压力测试盘的底端设有与倒L型导轨配合的第二L型滑块;压力测试盘设有进风口和出风口,进风口通过连接件与风机连接,进风口和出风口的端面均设有高强度压力传感器,用于检测风机与外部设备相连的压力变化。
压力测试盘的进风口和出风口分别设有两个太赫兹图像传感器,用于测量高速气体的流动状态,对鼓风机的气流3D成像,实时显示在工控机的显示屏上。
进一步,中央框架的一侧端还设有RFID识别器,RFID识别器通过传输线与工控机相连,用于识别专业操作人员的身份。
进一步,所述磁性底座的加速度传感器安装在该测试台的各个位置,用于测量风机各部位的振动状态。
本发明的有益效果是:磁悬浮高速鼓风机在工作时,最主要的指标是气流量、转速、进口气压、压缩比、电机电源电压、功率消耗、振动特性、电流特性、电压特性等,用多路气体压力传感器、加速度传感器、太赫兹图像传感器、电流传感器和电压传感器实时检测数据,并经过工控机的数据分析和处理,可以综合测量磁悬浮高速鼓风机的各项性能和可能存在的隐患。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是电动导轨架的结构示意图;
图3是中央框架的结构示意图;
图4是气囊的结构示意图;
图5本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明做进一步说明。
图1中,一种磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,包括电动导轨架1、中央框架2、工控机301、太赫兹图像传感器402和压力测试盘4,中央框架2设在电动导轨架1上,工控机301设在中央框架2内,压力测试盘4设在中央框架2上。
图2中,所述电动导轨架1包括底盘102、电动升降装置103、电动机车轮101和第一电动导轨104,电动机车轮101至少设有四个,一般四个最佳,也可为六个、八个,对称的通过焊接、螺纹连接方式安装在底盘102的两侧;电动机车轮101的电机为直流电机,直流电机控制的轮子运行,用于整个测试台在工厂内移动;各直流电机通过传输线与工控机301连接。
电动升降装置103至少设有四个,四个最佳,分别安装在底盘102的四角处,每个电动升降装置103上均设有高度传感器和水平角度传感器,在嵌入式工控机301的控制下,控制测试台的高度并保证测试台的平衡;电动升降装置103为电动千斤顶或电动伸缩杆,底盘102上设有安装孔,电动升降装置103通过螺杆固定安装在底盘102上,其伸缩杆穿过安装孔,伸缩杆的自由端向下,与地面处于垂直。当地面不平整时,水平角度传感器测试该设备是否处于水平状态,并通过高度传感器检测,控制各电动升降装置103升降的高度,同时保证测试平台的平稳。该电动升降装置103还可以通过人为控制,操作者根据具体的情况,调整整个测试台的高度。
图2中,第一电动导轨104焊接在底盘102上端面,用于配合连接中央框架2,其成纵向安装。所述第一电动导轨104包括倒L型导轨、丝杆、步进电机106、高精度位移传感器,丝杆安装在导轨的中间位置,两端分别与导轨相邻的两侧端105连接,丝杆的一端与步进电机连接,高精度位移传感器安装在倒L型导轨上,包括滑轨和滑片,滑轨按倒L型导轨的滑道上,滑片安装在中央框架2底端的侧边上。
图3中,所述中央框架2的前侧开口的,其他侧面封闭,其底部设有与倒L型导轨配合的第一L型滑块206;所述中央框架2的内侧底部设有电动平衡装置,工控机301设在所述电动平衡装置上。
图3、图4中,其中电动平衡装置为电动气垫,包括支撑板302、气囊302、气泵305和气压传感器304,气囊302充气后矩形块状,气囊302的底面与中央框架2的内侧底部连接,其上端面与支撑板302连接,工控机301固定在支撑板302上,气泵305连接在气囊302的进气口,气压传感器304置于气囊302内,气压传感器304连接在气泵305的控制端,气压传感器304实时检测气囊302的气压值,保证气囊302内均衡的气压,保证工控机301稳定工作。
该设备的电源为外接电源、蓄电池或两者的结合。根据场合的使用情况,该设备可以设置内置蓄电池,可方便在厂区内移动;在该设备不需要大范围移动时,可外接电源,可避免蓄电池电量不足的情况。
图3中,中央框架2的顶端设有第二电动导轨203,第二电动导轨203,横向安装;所述第二电动导轨203包括倒L型导轨、丝杆204、步进电机205、高精度位移传感器,丝杆安装在导轨的中间位置,两端分别与导轨相邻的两侧端连接,丝杆的一端与步进电机连接,高精度位移传感器安装在倒L型导轨上,包括滑轨和滑片,滑轨按倒L型导轨的滑道上,滑片安装在压力测试盘4底端的侧边上。
所述工控机301采用LINUX操作系统,工控机301与本测试台的所有电气器件用电缆相连;工控机301上有多路装有磁性底座的加速度传感器、电流传感器和电压传感器,用于实时检测高速风机的振动特性、电流特性和电压特性。
图1中,所述压力测试盘4通过第二电动导轨203配合在中央框架2的顶部,压力测试盘4的底端设有与倒L型导轨配合的第二L型滑块;压力测试盘4设有进风口403和出风口404,进风口403通过螺杆或其他连接方式与风机连接,进风口403和出风口404的端面均设有高强度压力传感器,用于检测风机与外部设备相连的压力变化。
压力测试盘4的进风口403和出风口404分别设有两个太赫兹图像传感器402,用于测量高速气体的流动状态,对鼓风机的气流3D成像,实时显示在工控机301的显示屏上。让操作者清楚了解鼓风机气流的流向动态,可很清楚的判别出鼓风机工作是否异常。
进一步,中央框架2的一侧端还设有RFID识别器201,RFID识别器201通过传输线与工控机301相连,用于识别专业操作人员的身份,在工作区域该设备可由专业操作人员专门负责,RFID识别器201识别错误该操作人员无法操作该设备。
进一步,所述磁性底座的加速度传感器安装在该测试台的各个位置,用于测量风机各部位的震动状态。若某处震动参数操作设置的数值,则表明该处出现设备故障。
进一步,该设备还设置有无线遥控装置,包括发射器和接收器,接收器设置在测试台上,与工控机301的连接,可与工控机301同步显示。操作时,操作者可通过发射器遥控各种指令,接收器接收信号,对应的设备实施对应的运作。
图1-图5中,工作时,该设备置于风机工作现场,该设备可在现场来回移动,安装时,调整该设备高度,可通过高度传感器和水平角度传感器自动检测。安装人员可将压力测试盘4与风机对接,进风口403与风机调试连接,通过工控机301设定数据精确调节第一电动导轨104和第二电动导轨203横向和纵向的位置,达到精密连接的目的。该设备工作时,加速度传感器测试该设备各位置的震动参数,各位置的震动数据实时显示在工控机301的屏幕上。压力测试盘4进风口403和出风口404的端面的高强度压力传感器,用于检测风机与外部设备相连的压力变化,当数据异常时,操作人员知晓故障的位置,并进行有序的调试。压力测试盘4进风口403和出风口404的太赫兹图像传感器402,用于测量高速气体的流动状态,实时显示在工控机301的显示屏上。
磁悬浮高速鼓风机在工作时,最主要的指标是气流量、转速、进口气压、压缩比、电机电源电压、功率消耗、振动特性、电流特性、电压特性等,用多路气体压力传感器、加速度传感器、太赫兹图像传感器、电流传感器和电压传感器实时检测数据,并经过工控机的数据分析和处理,可以综合测量磁悬浮高速鼓风机的各项性能和可能存在的隐患。
以上仅为发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础,为实现基本相同的技术效果,所作出地简单变化、等同替换或者修饰等,皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,其特征在于:包括电动导轨架、中央框架、压力测试盘、太赫兹图像传感器和工控机,中央框架设在电动导轨架上,工控机设在中央框架内,压力测试盘设在中央框架上,太赫兹图像传感器设在压力测试盘上。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,其特征在于:所述电动导轨架包括底盘、电动升降装置、电动机车轮和第一电动导轨,电动机车轮至少设有四个,对称的安装在底盘的两侧,电动升降装置至少设有四个,分别安装在底盘的四角处,每个电动升降装置上均设有高度传感器和水平角度传感器,控制测试台的高度和水平,保证测试台的平衡;第一电动导轨安装在底盘上端面,用于配合连接中央框架,其成纵向安装。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,其特征在于:所述第一电动导轨包括倒L型导轨、丝杆、步进电机、高精度位移传感器,丝杆安装在导轨的中间位置,两端分别与导轨相邻的两侧端连接,丝杆的一端与步进电机连接,高精度位移传感器安装在倒L型导轨上,包括滑轨和滑片,滑轨按倒L型导轨的滑道上,滑片安装在中央框架底端的侧边上;
所述中央框架的前侧开口的,其他侧面封闭,其底部设有与倒L型导轨配合的第一L型滑块;所述中央框架的内侧底部设有电动平衡装置,工控机设在所述电动平衡装置上。
4.根据权利要求1所述的磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,其特征在于:中央框架的顶端设有第二电动导轨,第二电动导轨,横向安装;所述第二电动导轨包括倒L型导轨、丝杆、步进电机、高精度位移传感器,丝杆安装在导轨的中间位置,两端分别与导轨相邻的两侧端连接,丝杆的一端与步进电机连接,高精度位移传感器安装在倒L型导轨上,包括滑轨和滑片,滑轨按倒L型导轨 的滑道上,滑片安装在压力测试盘底端的侧边上。
5.根据权利要求1所述的磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,其特征在于:所述工控机采用LINUX操作系统,工控机与本测试台的所有电气器件用电缆相连;工控机上有多路装有电流传感器和电压传感器,电流传感器和电压传感器安装在工作线路中,检测高速风机的电流特性和电压特性。
6.根据权利要求1所述的磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,其特征在于:测试台的电源部分为外接电源或蓄电池。
7.根据权利要求1所述的磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,其特征在于:所述压力测试盘通过第二电动导轨配合在中央框架的顶部,压力测试盘的底端设有与倒L型导轨配合的第二L型滑块;压力测试盘设有进风口和出风口,进风口通过连接件与风机连接,进风口和出风口的端面均设有高强度压力传感器,检测风机与外部设备相连的压力变化。
8.根据权利要求7所述的磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,其特征在于:压力测试盘的进风口和出风口分别设有两个太赫兹图像传感器,测量高速气体的流动状态,对鼓风机的气流3D成像,显示在工控机的显示屏上。
9.根据权利要求1所述的磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,其特征在于:中央框架的一侧端设有RFID识别器,RFID识别器通过传输线与工控机相连,用于识别专业操作人员的身份。
10.根据权利要求1所述的磁悬浮高速鼓风机综合性能测试台,其特征在于:测试台的各个位置安装有若干个磁性底座的加速度传感器,用于测量风机各部位的振动状态。
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