直接驱动式风流检测装置及其检测方法

1. 一种直接驱动式风流检测装置，它的一部分安装在风道内，另一部分设置于风道外，其特征在于：在风道内设置有微型风机和光电传感器，光电传感器设置于微型风机侧面，光电传感器通过线路与设于风道外部的信号处理装置连接；
所述信号处理装置包括依次连接的电源电路、整形电路、频率电压转换电路、风速设定电路、比较电路、驱动和开关输出电路；
所述频率电压转换电路是由一个电阻和电容并联组成第一级阻容滤波与第二级阻容滤波连接组成，所述第二级阻容滤波由另外两个串联的电阻R5、R6，以及电容C4的一端连接在两个电阻R5、R6之间构成T字形结构；
所述风速设定电路是由两个电阻和一个滑动电阻串联组成，滑动电阻与比较电路的运算放大器连接；
所述驱动电路和开关输出电路是由一个电阻、三极管、继电器和开关串联组成；
微型风机安装在被测的风道上，若风道上有风流动，则能驱动风机旋转，指示仪显示出风流速度，若风速达到设定值，则继电器动作并送出控制信号，启动相应的加热、制冷设备；
若没有风流或风速达不到设定值，则继电器不送控制信号，关闭相应设备。

直接驱动式风流检测装置及其检测方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种风流检测装置及其检测方法，尤其是一种应用在中央空调等场合的风输送通道内的检测风流风速大小的检测装置及其检测方法。\n背景技术\n[0002] 目前中央空调应用系统中，若检测主风机是否正常旋转及风道是否畅通，目前常用的方法是使用压差开关。但该方法存在一个缺陷，当出现风机转速减慢或者风道堵塞等非正常情况时，由于存在压差，压差开关仍然感知的是正常信号，开关输出的也是正常开关信号。致使空调的加热器继续加热或制冷器继续制冷，导致风道过热或者蒸发器结冰，严重时将导致设备损害和引起火灾。\n发明内容\n[0003] 本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、检测准确的直接驱动式风流检测装置及其检测方法。\n[0004] 本发明的目的是采用下述技术方案实现的：一种直接驱动式风流检测装置，它的一部分安装在风道内，另一部分设置于风道外，在风道内设置有微型风机和光电传感器，光电传感器设置于微型风机侧面，光电传感器通过线路与设于风道外部的信号处理装置连接。\n[0005] 所述信号处理装置包括依次连接的电源电路、整形电路、频率电压转换电路、风速设定电路、比较电路、驱动和开关输出电路。\n[0006] 所述频率电压转换电路是由一个电阻和电容并联组成第一级阻容滤波与另外两个串联的电阻和电容并联组成的第二级阻容滤波连接组成。\n[0007] 所述风速设定电路是由两个电阻和一个滑动电阻串联组成，滑动电阻与比较电路的运算放大器连接。\n[0008] 所述驱动电路和开关输出电路是由一个电阻、三极管、继电器和开关串联组成。\n[0009] 一种利用直接驱动式风流检测装置检测风流的方法，包括以下步骤：\n[0010] 1).利用微型风机作发电机使用，配以相应的电阻负载，使风流速度与微型风机的转速成正比线性关系；\n[0011] 2).通过光电传感器感应风道内微型风机的转动状况，并通过感知微型风机叶片的通断的情况产生脉冲信号；\n[0012] 3).将脉冲信号通过线路传递到信号处理装置内；\n[0013] 4).信号处理装置将脉冲信号转换为线性电压信号、显示风流速度和设定最小风速动作值；\n[0014] 5).若风速达到设定值，则继电器动作并送出控制信号，启动相应的加热、制冷或其他动力设备；\n[0015] 6).若没有风流或风速达不到设定值，则继电器不送控制信号，关闭相应设备。\n[0016] 本发明中的电源电路、整形电路和比较电路均是现有的技术，在此不再赘述。\n[0017] 本发明的微型风机安装在被测的风通道上，若风道上有风流动，则能驱动风机旋转，指示仪显示出风流速度，若风速达到设定值，则继电器动作并送出控制信号，启动相应的加热、制冷或其他动力设备；若没有风流或风速达不到设定值，则继电器不送控制信号，关闭相应设备。该方法直接用风流驱动旋转风机并实现信号的转换；还能方便灵活地设定风流开关闭合的阈值。\n[0018] 本发明应用微型风机与光电传感器将风速转换为脉冲信号，并将脉冲信号转换为线性电压信号显示出风流速度及设定最小风速动作值的方法与测试装置，克服了原来风压开关在风速流动变小或没有风流动的情况下也可能有压差导致不动作的缺点。\n[0019] 本发明的具有成本低、设备使用寿命长、易于信号的远距离传输、抗干扰能力强、应用场合多等优点。\n附图说明\n[0020] 图1是本发明结构示意图；\n[0021] 图2是信号处理装置电路原理图；\n[0022] 其中1.风道，2.微型风机，3.光电传感器，4.线路，5.信号处理装置，6.电源部分，7.整形电路，8.频率电压转换电路，9.最低风速设定电路，10.比较电路，11.风速指示电路，12.驱动和输出电路.\n具体实施方式\n[0023] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。\n[0024] 如图1所示，在风道1内设置有微型风机2和光电传感器3，光电传感器3设置于微型风机2侧面，光电传感器3通过线路4与设于风道1外部的信号处理装置5连接。\n[0025] 如图2所示，信号处理装置5包括依次连接的电源部分6、光电传感器3、整形电路\n7、频率电压转换电路8、最低风速设定电路9、比较电路10、风速指示电路11、驱动和输出电路12。信号处理装置5完成信号的接受、变换、比较驱动和控制输出。\n[0026] 整形电路7由触发器CD4098为主体，电阻R3、电容C2为辅助电路，实现将不规则的波形整定成标准幅度的脉冲波形。\n[0027] 频率电压转换电路由电阻R4、电容C3并联组成第一级阻容滤波，由电容C4、电阻R5、电阻R6组成第二级滤波，将频率信号转换成对应比例的电压信号。\n[0028] 风速设定电路由电阻R8、滑动电阻W1、电阻R9串联分压，滑动电阻W1进行调压设定一个比较电压，实现输出控制的阈值设定。\n[0029] 比较电路由运算放大器LM193组成，对二路信号进行电压值的比较，输出一个低电平或高电平。\n[0030] 驱动电路和开关输出电路由电阻R11、三极管T2、继电器组成了开关电路，该部分将实现将电平信号转换为继电器的控制信号，控制继电器输出一个通和断的触点信号。\n[0031] 以上电路确定了本发明的信号处理方法和流程，通过上述电路实现了将风速转换为开关信号的方法和过程。\n[0032] 一种利用直接驱动式风流检测装置检测风流的方法，包括以下步骤：\n[0033] 1).利用微型风机作发电机使用，配以相应的电阻负载，使风流速度与微型风机的转速成正比线性关系；\n[0034] 2).通过光电传感器感应风道内微型风机的转动状况，并通过感知微型风机叶片的通断的情况产生脉冲信号；\n[0035] 3).将脉冲信号通过线路传递到信号处理装置内；\n[0036] 4).信号处理装置将脉冲信号转换为线性电压信号、显示风流速度和设定最小风速动作值；\n[0037] 5).若风速达到设定值，则继电器动作并送出控制信号，启动相应的加热、制冷或其他动力设备；\n[0038] 6).若没有风流或风速达不到设定值，则继电器不送控制信号，关闭相应设备。