一種吸油煙機(jī)實(shí)際流量測(cè)量裝置及其測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種吸油煙機(jī)流量測(cè)試裝置，尤其是涉及一種吸油煙機(jī)實(shí)際流量測(cè)量 裝置及其測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 公用煙道由于其他用戶吸油煙機(jī)的開關(guān)情況會(huì)影響出口阻力，從而導(dǎo)致用戶側(cè)吸 油煙機(jī)的實(shí)際流量不斷變化，甚至出現(xiàn)煙氣排不出的現(xiàn)象。為了對(duì)吸油煙機(jī)的實(shí)際流量進(jìn) 行測(cè)試，以前人們往往采用傳統(tǒng)的皮托管式壓力-流量測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)量，但其對(duì)設(shè)備的安 裝精度和氣流方向方向性要求較高，而且不便于與機(jī)器一體安裝，因而該測(cè)量方法目前僅 限于部分實(shí)驗(yàn)人員使用，并沒有真正應(yīng)用到產(chǎn)品上。
[0003] 另外，現(xiàn)有技術(shù)中也公開有能對(duì)流量進(jìn)行檢測(cè)和控制的吸油煙機(jī)，如專利號(hào)為 ZL201310273983.1(授權(quán)公告號(hào)為CN 103353136 B)的中國發(fā)明專利所公開的《一種具有風(fēng) 量調(diào)節(jié)功能的吸油煙機(jī)及其控制系統(tǒng)和控制方法》，該控制系統(tǒng)的傳感器組可以檢測(cè)吸油 煙機(jī)運(yùn)行狀態(tài)并輸入主控芯片，主控芯片對(duì)吸油煙機(jī)運(yùn)行狀態(tài)判斷后確定風(fēng)量值并發(fā)給電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，從而驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)工作。該控制方法存在的主要缺陷是：1，判斷風(fēng)口氣壓傳感 器壓力不準(zhǔn)，2、判斷堵轉(zhuǎn)電機(jī)的電流值變化，限制只針對(duì)直流電機(jī)。又如申請(qǐng)?zhí)?201310415624.5(申請(qǐng)公布號(hào)為CN 103644583 A)的中國發(fā)明專利申請(qǐng)所公開的《一種可實(shí) 時(shí)監(jiān)控吸油煙機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的控制裝置及其控制方法》，該控制裝置和控制方法主要是通過 葉輪轉(zhuǎn)速測(cè)量和電機(jī)電流測(cè)量結(jié)合起來判斷風(fēng)機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)。該控制裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜， 并難以與吸油煙機(jī)一體安裝。綜上所述，有待對(duì)現(xiàn)有的吸油煙機(jī)的流量測(cè)量裝置及控制方 法作進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種對(duì)安裝精 度和氣流方向方向性要求較低的吸油煙機(jī)實(shí)際流量測(cè)量裝置。
[0005] 本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種能直接測(cè) 量出風(fēng)口流量、可靠性高的吸油煙機(jī)實(shí)際流量測(cè)量裝置的測(cè)量方法。
[0006] 本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該吸油煙機(jī)實(shí)際流量測(cè)量 裝置，其特征在于:包括用來采集吸油煙機(jī)出風(fēng)口環(huán)境氣流速度的流速傳感器、用來采集所 述出風(fēng)口環(huán)境氣流溫度的第一溫度傳感器、反饋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、用來驅(qū)動(dòng)吸油煙機(jī)的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 的電機(jī)和用來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的主控制器，所述流速傳感器的輸出端與所述反饋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的 輸入端相連，所述反饋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有輸出反饋信號(hào)至流速傳感器的信號(hào)輸出端，所示反饋 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的信號(hào)輸出端和所述第一溫度傳感器的信號(hào)輸出端均與所述主控制器的信號(hào)輸 入端相連，所述主控制器根據(jù)從反饋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和第一溫度傳感器接收的信號(hào)控制所述電機(jī) 的轉(zhuǎn)速。
[0007] 優(yōu)選地，所述的流量測(cè)量裝置還包括基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器，所述的反饋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括 比較器，所述的流速傳感器采用具有加熱金屬絲的熱線風(fēng)速儀，在加熱金屬絲外設(shè)有用來 對(duì)加熱金屬絲進(jìn)行加熱的加熱線圈，所述流速傳感器的輸出端和基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器的輸出端 分別與所述比較器的第一輸入端、第二輸入端相連，所述比較器的輸出端輸出用來控制通 過加熱線圈的控制電流，且比較器的輸出端同時(shí)與所述主控制器的信號(hào)輸入端相連。采用 上述反饋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)后，通過調(diào)節(jié)控制電流的大小對(duì)加熱金屬絲的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，即根據(jù)熱 線的參數(shù)調(diào)整補(bǔ)償系數(shù)，使得測(cè)試的結(jié)果更為精確。
[0008] 進(jìn)一步優(yōu)選，在所述的熱線風(fēng)速儀上安裝有用來采集所述加熱金屬絲溫度的第二 溫度傳感器，所述第二溫度傳感器的輸出端與所述比較器的第一輸入端相連。這樣，第二溫 度傳感器可以根據(jù)采集到的加熱金屬絲的溫度輸出相應(yīng)的電壓至比較器的第一輸入端。
[0009] 作為上述任一方案的優(yōu)選，在所述吸油煙機(jī)的出風(fēng)口安裝有出風(fēng)罩，在所述的出 風(fēng)罩上安裝有兩端固定在出風(fēng)罩內(nèi)側(cè)壁上的支撐座，所述的流速傳感器和第一溫度控制器 安裝在所述的支撐座上。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述的支撐座呈條狀并橫亙?cè)谒龀鲲L(fēng)口的中間，在所述支撐座的 中間開有沿著支撐座的長度方向分布的安裝孔，在所述的安裝孔內(nèi)安裝有傳感器安裝座， 在所述的傳感器安裝座上沿著傳感器安裝座的長度方向依次開有均上下貫通的第一通孔 和第二通孔，所述的流速傳感器安裝在所述的第一通孔內(nèi)，所述的第一溫度傳感器安裝在 所述的第二通孔內(nèi)。這樣，流速傳感器和第一溫度傳感器可以分別采集出風(fēng)口中心附近的 氣流速度和氣流溫度，從而有效提升測(cè)量精度。
[0011] 為了進(jìn)一步提高測(cè)量效果，所述的流速傳感器和第一溫度傳感器均呈線形，且流 速傳感器和第一溫度傳感器的長度方向均垂直于所述出風(fēng)口的出風(fēng)方向。
[0012] 為了減小出風(fēng)口氣流對(duì)支撐座和傳感器安裝座的流體沖擊，所述的支撐座和傳感 器安裝座的底部均形成尖頭朝下的尖部結(jié)構(gòu)。另外，還可以采用同樣能減小氣流沖擊的翼 型結(jié)構(gòu)。
[0013] 本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該吸油煙機(jī)實(shí)際流量測(cè)量 裝置的測(cè)量方法，其特征在于包括如下控制過程：
[0014] ①、吸油煙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)出風(fēng)口的環(huán)境氣流流動(dòng)；
[0015] ②、一方面環(huán)境氣流使流速傳感器的金屬絲散熱產(chǎn)生溫度變化，比較器根據(jù)采集 到的端電壓數(shù)據(jù)調(diào)整通過加熱線圈的控制電流，另一方面，第一溫度傳感器采集流過出風(fēng) 口的環(huán)境氣流溫度；
[0016] ③、所述主控制器同時(shí)采集加熱線圈的控制電流和第一溫度傳感器采集的環(huán)境溫 度，采集信號(hào)后的主控制器然后根據(jù)內(nèi)置的電流-溫度-流速表進(jìn)行計(jì)算和差值，得出目前 機(jī)器出口平均流速V和流量Q;
[0017] ④、與預(yù)設(shè)的大流量值Ql和小流量值Q2比較，如果判斷出流量Q比預(yù)設(shè)的小流量值 Q2小，就驅(qū)動(dòng)電機(jī)增加轉(zhuǎn)速或者換更高檔位運(yùn)行以增加流量，如果判斷出流量Q比預(yù)設(shè)的大 流量值Ql小，就驅(qū)動(dòng)電機(jī)降低轉(zhuǎn)速或者換更低檔位運(yùn)行以減小流量。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：該吸油煙機(jī)實(shí)際流量測(cè)量裝置通過在吸油 煙機(jī)的出風(fēng)口處安裝流速傳感器和第一溫度傳感器，并配合反饋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和主控制器后， 主控制器能夠根據(jù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的輸出端信號(hào)和第一溫度傳感器采集的環(huán)境氣流溫度控 制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變吸油煙機(jī)的實(shí)際流量和提高吸油煙效果，該測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡單，安 裝時(shí)可以將流速傳感器和第一溫度傳感器集成到吸油煙機(jī)的出風(fēng)罩上，對(duì)安裝精度和氣流 方向性要求較低，該測(cè)量裝置的測(cè)量方法可以直接測(cè)量吸油煙機(jī)的流量，不僅反應(yīng)快而且 可靠性高。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的傳感器安裝座與支撐座的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置中的支撐座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置中的傳感器安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例的不同檔位或者轉(zhuǎn)速的吸油煙機(jī)流量壓力曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026] 如圖1所示，本實(shí)施例中的吸油煙機(jī)實(shí)際流量測(cè)量裝置包括流速傳感器1、第一溫 度傳感器2、比較器3、電機(jī)4、主控制器5、基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器6、加熱線圈7、第二溫度傳感器8和 葉輪9等主要組件。
[0027] 其中，流速傳感器1采用具有加熱金屬絲的熱線風(fēng)速儀，熱線風(fēng)速儀是一種常見的 流速傳感器，其基本原理是將一根細(xì)的金屬絲放在流體中，通電流加熱金屬絲，使其溫度高 于流體的溫度，因此將金屬絲稱為"熱線"。當(dāng)流體沿垂直方向流過金屬絲時(shí)，將帶走金屬絲 的一部分熱量，使金屬絲溫度下降。在本實(shí)施例中，熱線風(fēng)速儀用來采集吸油煙機(jī)出風(fēng)口環(huán) 境氣流速度，根據(jù)氣流速度的不同，加熱金屬絲的溫度作相應(yīng)變化，氣流速度越高，加熱金 屬絲溫度越低，氣流速度越低，則加熱金屬絲溫度越高。
[0028] 根據(jù)強(qiáng)迫對(duì)流熱交換理論，可導(dǎo)出熱線散失的熱量Q與流體的速度V之間存在關(guān) 系。其熱線材料為鉑、鎢或鉑銠合金等，從熱線輸出的電信號(hào)，經(jīng)放大、補(bǔ)償和數(shù)字化后輸入 計(jì)算機(jī)，可提高測(cè)量精度，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)后處理過程，擴(kuò)大測(cè)速功能，如同時(shí)完成瞬時(shí)值和 時(shí)均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流參數(shù)的測(cè)量。熱線風(fēng)速儀與皮托管相比，具有 探頭體積小，對(duì)流場(chǎng)干擾?。豁憫?yīng)快，能測(cè)量非定常流速;能測(cè)量很低速(如低達(dá)〇 . 3米/秒） 等優(yōu)點(diǎn)。
[0029] 由于吸油煙機(jī)吸排的是煙氣，煙氣本身有一定的溫度經(jīng)過吸油煙機(jī)的葉輪后一般 冷卻到40-70攝氏度，吸油煙機(jī)后端的公用煙道阻力小，排煙順暢的時(shí)候，氣體流速高，冷卻 效果也更加明顯，溫度稍微低，排煙不順暢的時(shí)候氣流溫度稍微高，因此吸油煙機(jī)應(yīng)用熱線 法測(cè)流速的時(shí)候建議也將補(bǔ)償溫度反饋回去，根據(jù)熱線的參數(shù)調(diào)整補(bǔ)償系數(shù)，使得測(cè)試的 結(jié)果更加精確。
[0030] 第一溫度傳感器2用來采集出風(fēng)口環(huán)境氣流溫度，第二溫度傳感器8安裝在熱線風(fēng) 速儀上，用來采集加熱金屬絲的溫度，第二溫度傳感器8的輸出端與比較器3的第一輸入端 相連?；鶞?zhǔn)電壓調(diào)節(jié)器6的輸出端與比較器3的第二輸入端相連，比較器3的輸出端輸出用來 控制通過加熱線圈7的控制電流，加熱線圈7用來對(duì)加熱金屬絲進(jìn)行加熱。比較器3構(gòu)成反饋 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，比較器3根據(jù)輸入端的電壓不同使