对旋风机叶轮转速自动测试系统的研究

对旋风机叶轮转速自动测试系统的研究艾子健1，吴龙1，晋芳伟1，陈燎原2（1.三明学院物理与机电工程学院，福建三明，365004；2.安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南，232001）摘要：阐述了叶尖气压脉动法测量对旋风机两级叶轮转速的原理与操作方法，搭建了对旋风机两级叶轮转速测试硬件平台，并基于LabVIEW软件开发了自动测试软件系统。实现了两级叶轮叶尖气压脉动信号的自动采集、显示与处理，两级叶轮转速的计算与显示，测试报表的自动生成。经实验证明，测试系统使用方便、测试精确。关键词：对旋风机；叶轮；转速测量；气压脉动中图分类号：TK223.26文献标识码：A文章编号：1673-4343(2012)02-0061-04TheStudyonAutomaticTestingSystemforImpellerRevsofCounter-rotatingFanAIZi-jian1，WULong1，JINFang-wei1，CHENLiao-yuan2(1.CollegeofPhysicsandElectromechanicalEngineering,SanmingUniversity,Sanming365004,China2.CollegeofMechanicalEngineering,AnhuiUniversityofScienceandTechnology,Huainan,232001，China)Abstract:Theprinciplesandoperationmethodsofimpellersrevcalculationofcounter-rotatingfanbymeasuringthefrequencyofthepressureinthetipoftheimpellerbladewaselaborated.Ahardwareplatformfortestingtwoimpellersrevwasbuilt,andtheautomatedtestingsoftwarewasdevelopedbasedonLabVIEW.Thetippressurepulsesignaloftwoimpellerscouldbeacquired,displayedandprocessedautomatically.Theautomaticcalculation,displayandthegenerationoftestreportwasrealizedbythistestingsystem.Theexperimentsshowedthatthissystemwaseasytouse,andtheresultswereaccurate.Keywords:counter-rotatingfan;impeller;revtesting;pressurepulsing性能试验对对旋风机产品的选型、检测、改进和新产品的开发起着重要作用，而如何准确地测量两级叶轮的转速是对旋风机性能试验中一个关键难题。对旋风机两级叶轮分别安装在两台异步电机上，运行时二者转速不相同，在不同工况运行时，两级叶轮转速也会发生变化。目前，在对旋风机性能试验中，常用两级电机的额定转速代替叶轮转速，显然这样处理存在很大的误差，最终也会造成风机性能分析及性能曲线绘制产生的极大误差。采用旋转编码器来测量对旋风机两级转速能够获得较精确的结果[1]，该方法是将旋转编码器安装在电机的外伸轴上，通过数据采集卡来对叶轮旋转轴进行旋转计数[2]，从而计算叶轮转速。然而，许多对旋风机（特别是矿用对旋风机）有防爆要求，电机没有外伸轴，故而这种测量方法不能得到广泛的使用。通过在对旋风机机壳的叶轮叶尖处钻孔，用红外测速仪透过孔照射贴于叶尖上的荧光纸的方法也可以较精确地测量两级叶轮转速[3]（本文采该方法来检验自动测试系统测量的精确性）。然而该方法所需的孔径比较大，会对风机机身产生较大的创伤，影响风机整体性能，这是风机用户与厂收稿日期：2011-03-05基金项目：福建省教育厅科技项目（JB11186）；三明学院科研基金自然科学研究项目（B201007/Q）；福建省教育厅科技项目（HX200804）作者简介：艾子健，男，福建三明人，助教。研究方向：流体机械流场分析与信号采集。2012年4月第29卷第2期三明学院学报JOURNALOFSANMINGUNIVERSITYApr.2012Vol.29No.2家都不愿看到的。本研究开发了一款使用方便、测量精确、对风机创伤极小、能满足风机防爆要求的两级叶轮测速系统，系统采用一种新型的测速原理———叶尖气压脉动法。1叶尖气压法测量叶轮转速的原理叶轮在旋转过程中会对周围空气产生周期性的击打[4]，从而引起叶轮叶尖空气的周期性脉动，脉动频率与叶轮旋转速度及叶轮叶片数成正比，其