CN206074224U - 一种风速检测与调节控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种风速检测与调节控制装置，包括上位机系统和下位机系统两部分，上位机系统包括风速检测模块、上位机控制模块、上位机显示模块和上位机无线模块，下位机系统包括下位机无线模块、下位机控制模块、下位机显示模块、风源电动机驱动器和风源电动机，还包括风速测设架。本实用新型采用模块化设计，具有功能多、结构简单灵活、便于根据需要选择结构、高精度和功耗低的特点，能够在0‑3米/秒范围内对电动机作风源的风速进行调节控制，测量显示风速。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风速检测装置，具体涉及一种风速检测与调节控制装置。
背景技术
以空气介质的风为动力的系统或以风为环境参数的风洞中，需要检测系统内风的流动速度。本实用新型提供了一种实现风速检测和电动机风源风速自动调节控制的装置，它将风的流量信息转化为电信号可以通过有线或无线方式传输给控制风机控制器实现调节控制系统风速，并且实时显示测得风速。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种实现风速检测和电动机风源风速自动调节控制的装置。
为解决上述技术问题,本实用新型提供的技术方案是：
一种风速检测与调节控制装置，包括上位机系统和下位机系统两部分，所述的上位机系统包括风速检测模块、上位机控制模块、上位机显示模块和上位机无线模块，所述的下位机系统包括下位机无线模块、下位机控制模块、下位机显示模块、风源电动机驱动器和风源电动机；所述的风速检测模块被固定在测试点位置，其采集的信号经传输电缆输入至上位机控制模块；所述上位机控制模块的输出信号一方面送上位机显示模块显示风速数值，另一方面经上位机无线模块发送至下位机系统；下位机无线模块接收上位机系统的信号后，一方面送下位机显示模块，所述下位机显示模块即时显示风源电动机转速和对应风速，一方面将通过下位机控制模块将控制调节量送至风源电动机驱动器，通过调节风源电动机的转速实现风量控制。
所述的上位机控制模块包括MSP430f169型混合微控制器和相应的接口电路，上位机MSP430f169控制器利用其内部模数转换ADC功能对风速模块的输入电信号进行数据处理，将测得风速通过上位机显示模块显示，数据处理后的风速信号经无线传输方式发送给下位机系统。
所述的风速检测模块来将被检测对象的风速转换为电信号；所述风速检测模块采用D6F-V03A1检测系统，可检测气体流速在0-3米/秒范围内的清洁气体。
所述的上位机显示模块和下位机显示模块均采用四位数码管动态显示结构，由各自的控制模块进行控制。
所述的上位机无线模块和下位机无线模块均采用NRF24L01无线系统。
所述的风源电动机产生风流，所述风源电动机连接电动机控制驱动器。
所述的下位机控制模块包括MSP430f169型混合微控制器和相应的接口电路，下位机MSP430f169控制器通过外部无线模块接收上位机风速信号，下位机的控制模块输出端口连接风源电动机控制驱动器，所述电动机控制驱动器通过控制风源电动机的转速调节风量的大小。
还包括风速测设架，所述的测设架包括水平底座，所述水平底座上连接有竖直安装的支撑杆，所述的支撑杆用于固定上位机系统，所述的底座沿径向伸出有定位杆，所述定位杆端点设有垂直于位杆的定位尺，能够进行测试点的准确定位。
有益效果：
本实用新型采用模块化设计，具有功能多、结构简单灵活、便于根据需要选择结构、高精度和功耗低的特点，能够在0-3米/秒范围内对电动机作风源的风速进行调节控制，测量显示风速。
本实用新型既可应用于以空气介质风为动力的工业系统也可以用于以风为环境参数的大小风洞中风量的实时监测和调控，还可用于诸如学校电子设计竞赛中对风速有要求的场合。本实用新型的上位机系统还是一种可以单独用作风量或风速测量的流量计或风速计。本实用新型还可以方便地扩展为多个测速模块同时进行多个位置的检测。本实用新型在结构上稍加改进也还可以用于液体流量的检测控制。
附图说明
图1：上、下位机系统无线工作模式系统结构示意图。
图2：上位机系统结构示意图。
图3：下位机系统结构示意图。
图4：上位机系统直接控制简化方式示意图。
图5：风速测设架结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
一种风速检测与调节控制装置，包括上位机系统1和下位机系统2两部分，所述的上位机系统包括风速检测模块、上位机控制模块、上位机显示模块和上位机无线模块，所述的下位机系统包括下位机无线模块、下位机控制模块、下位机显示模块、风源电动机驱动器和风源电动机；所述的风速检测模块被固定在测试点位置，其采集的信号经传输电缆输入至上位机控制模块；所述上位机控制模块的输出信号一方面送上位机显示模块显示风速数值，另一方面经上位机无线模块发送至下位机系统；下位机无线模块接收上位机系统的信号后，一方面送下位机显示模块，所述下位机显示模块即时显示风源电动机转速和对应风速，一方面将通过下位机控制模块将控制调节量送至风源电动机驱动器，通过调节风源电动机的转速实现风量控制。
所述的上位机控制模块包括MSP430f169型混合微控制器和相应的接口电路，上位机MSP430f169控制器利用其内部模数转换ADC功能对风速模块的输入电信号进行数据处理，将测得风速通过上位机显示模块显示，数据处理后的风速信号经无线传输方式发送给下位机系统。
所述的风速检测模块来将被检测对象的风速转换为电信号；所述风速检测模块采用D6F-V03A1检测系统，可检测气体流速在0-3米/秒范围内的清洁气体。
所述的上位机显示模块和下位机显示模块均采用四位数码管动态显示结构，由各自的控制模块进行控制。
所述的上位机无线模块和下位机无线模块均采用NRF24L01无线系统。
所述的风源电动机产生风流，所述风源电动机连接电动机控制驱动器。
所述的下位机控制模块包括MSP430f169型混合微控制器和相应的接口电路，下位机MSP430f169控制器通过外部无线模块接收上位机风速信号，下位机的控制模块输出端口连接风源电动机控制驱动器，所述电动机控制驱动器通过控制风源电动机的转速调节风量的大小。
还包括风速测设架，所述的测设架包括水平底座3，所述水平底座上连接有竖直安装的支撑杆4，所述的支撑杆上设有固定装置5，用于固定上位机系统，所述的水平底座3沿径向伸出有定位杆6，所述定位杆端点设有垂直于位杆的定位尺7，能够进行测试点的准确定位。
本实用新型的工作原理是：本装置有远距离的无线传输和近距离的有线传输两种工作方式。无线工作方式需要上位机系统和下位机系统，在无线传输工作方式下，系统由外部12V直流电源总供电，系统内部进行电压转换为各个模块提供工作电源。上位机系统在工作时，风速模块D6F-V03A1被固定在测试点位置，其信号经传输电缆输入至上位机控制器中的MSP430f169芯片自带的AD转换通道。MSP430f169对风速信号的信息进行处理，控制器的输出信号一方面送显示器显示风速数值，另一方面经无线模块发送至下位机。下位机系统的控制器MSP430f169经自身外部的无线接收模块接收上位机系统的信号后，在内部进行信息处理，送显示器即时即时显示电动机转速和对应风速，将控制调节量送至风源电动机驱动器通过调节风源电动机的转速实现风量控制。
本实用新型的无线工作方式适用于上位机系统与下位机相距较远的情况，当风源电动机与上位机系统相距很近时，也可以不用下位机和无线方式而采用由上位机系统直接控制风源电动机驱动器的简化方式，有线工作方式则将无线工作方式系统结构进行简化，如图4所示。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种风速检测与调节控制装置，其特征在于：包括上位机系统和下位机系统两部分，所述的上位机系统包括风速检测模块、上位机控制模块、上位机显示模块和上位机无线模块，所述的下位机系统包括下位机无线模块、下位机控制模块、下位机显示模块、风源电动机驱动器和风源电动机；所述的风速检测模块被固定在测试点位置，其采集的信号经传输电缆输入至上位机控制模块；所述上位机控制模块的输出信号一方面送上位机显示模块显示风速数值，另一方面经上位机无线模块发送至下位机系统；下位机无线模块接收上位机系统的信号后，一方面送下位机显示模块，所述下位机显示模块即时显示风源电动机转速和对应风速，一方面将通过下位机控制模块将控制调节量送至风源电动机驱动器，通过调节风源电动机的转速实现风量控制。
2.如权利要求1所述的风速检测与调节控制装置，其特征在于：所述的上位机控制模块包括MSP430f169型混合微控制器和相应的接口电路，上位机MSP430f169控制器利用其内部模数转换ADC功能对风速模块的输入电信号进行数据处理，将测得风速通过上位机显示模块显示，数据处理后的风速信号经无线传输方式发送给下位机系统。
3.如权利要求1所述的风速检测与调节控制装置，其特征在于：所述的风速检测模块来将被检测对象的风速转换为电信号；所述风速检测模块采用D6F-V03A1检测系统，可检测气体流速在0-3米/秒范围内的清洁气体。
4.如权利要求1所述的风速检测与调节控制装置，其特征在于：所述的上位机显示模块和下位机显示模块均采用四位数码管动态显示结构，由各自的控制模块进行控制。
5.如权利要求1所述的风速检测与调节控制装置，其特征在于：所述的上位机无线模块和下位机无线模块均采用NRF24L01无线系统。
6.如权利要求1所述的风速检测与调节控制装置，其特征在于：所述的风源电动机产生风流，所述风源电动机连接电动机控制驱动器。
7.如权利要求1所述的风速检测与调节控制装置，其特征在于：所述的下位机控制模块包括MSP430f169型混合微控制器和相应的接口电路，下位机MSP430f169控制器通过外部无线模块接收上位机风速信号，下位机的控制模块输出端口连接风源电动机控制驱动器，所述电动机控制驱动器通过控制风源电动机的转速调节风量的大小。
8.如权利要求1所述的风速检测与调节控制装置，其特征在于：还包括风速测设架，所述的测设架包括水平底座，所述水平底座上连接有竖直安装的支撑杆，所述的支撑杆用于固定上位机系统，所述的水平底座沿径向伸出有定位杆，所述定位杆端点设有垂直于位杆的定位尺。
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