УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И СОПОСТАВЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕНТИЛЯТОРА Российский патент 1999 года по МПК G01L3/00 

Настоящее изобретение относится к системе сопоставительного измерения показателей работы снабженного мотором вентилятора пылесоса, предназначенной для сопоставления характеристик, полностью зависящих от конфигурации вентилятора, приводимого во вращение средством генерирования мощности, и, в особенности, к системе, обеспечивающей легкое измерение базовых характеристик, таких как скорость вращения, крутящий момент, разрежение и объем дутья каждого вентилятора путем простого изменения вентилятора, чтобы таким образом способствовать конструированию эффективного вентилятора.

Обычно для пылесоса требуется вентилятор, который используется для создания всасывания. Однако на всасывание может оказать серьезное влияние конкретная конфигурация вентилятора.

В большинстве случаев, однако, вентилятор устанавливают в готовом изделии, не учитывая его важных характеристик, например, достоинств, которые могут быть получены за счет конфигурации вентилятора и вращения средства генерирования мощности, так что это может привести к неудовлетворительным показателям всасывания пылесоса и понижению качества готового изделия.

Кроме того, существует проблема, связанная с невозможностью должным образом исследовать в зависимости от скорости вращения вентилятора такие важные характеристики, как разрежение, объем дутья и крутящий момент.

В связи со сказанным целью настоящего изобретения является создание системы сопоставительного измерения показателей работы снабженного мотором вентилятора, применяемого, например, в пылесосе или подобном устройстве, способствующей эффективному конструированию вентилятора, приспособленной для измерения базовых характеристик, таких как скорость вращения, крутящий момент, разрежение и объем дутья вентилятора, с целью конструирования оптимально действующего вентилятора перед его внедрением в массовое производство.

Указанная цель достигается с помощью устройства для измерения и сопоставления различных характеристик вентилятора, включающего соединенное с первым валом средство генерирования мощности для вращения вентилятора, размещенное в корпусе, имеющем всасывающее отверстие для втягивания воздуха во время вращения вентилятора и выпускной патрубок для отвода воздуха, поступившего через всасывающее отверстие, опорное средство, установленное в корпусе и являющееся опорой для средства генерирования мощности, расположенное на передней поверхности корпуса защитное средство для защиты вентилятора от поломки, снабженное отверстием для всасывания воздуха и установочным отверстием, элемент основания с установочными отверстиями для крепления опорного средства к нему в корпусе с помощью крепежных изделий, проходящих через установочные отверстия, размещенное в выпускном патрубке средство регулирования объема дутья, выполненное с возможностью поддержания в корпусе оптимального разрежения, а также размещенное в установочном отверстии защитного средства средство измерения разрежения для сопоставления измеренных характеристик и для измерения глубины разрежения воздуха, всосанного через всасывающее отверстие защитного средства.

Предпочтительно, чтобы опорное средство содержало переднюю опорную часть, имеющую приемную часть для размещения и закрепления средства генерирования мощности, и образующую единое целое с передней опорной частью нижнюю опорную часть с множеством отверстий для установки средства генерирования мощности в одном из множества положений, допускаемых наличием отверстий.

Целесообразно, чтобы устройство дополнительно содержало второй вал, соединенный со средством генерирования мощности со стороны, противоположной первому валу, вращающееся средство, установленное на втором валу, и средство измерения вращения для восприятия вращения вращающегося средства при измерении скорости вращения средства генерирования мощности.

Желательно, чтобы вращающееся средство было выполнено таким образом, что в центре его выполнено сквозное отверстие для второго вала, а на вращающемся средстве была выполнена прорезь для пропускания света при измерении скорости вращения средства генерирования мощности.

Возможно, чтобы средство измерения вращения содержало детекторное средство, состоящее из пары, включающей светоизлучающий элемент и световоспринимающий элемент, расположенные соответственно с обеих сторон вращающегося средства, и контроллер, электрически соединенный с детекторным средством, в котором в тот момент, когда свет, излучаемый светоизлучающим элементом, при вращении вращающегося элемента попадает на световоспринимающий элемент только через прорезь, световоспринимающее средство выдает на контроллер импульсный сигнал, после чего контроллер измеряет вращение средства генерирования мощности путем подсчета количества полученных импульсов.

Предпочтительно, чтобы элемент основания содержал крутящий стол для выдачи значения крутящего момента средства генерирования мощности на основании изменений сопротивлений, соответствующих количеству движения опорного средства, вызванного передачей усилия, генерированного вращением средства генерирования мощности.

Целесообразно, чтобы в нижней опорной части опорного средства было выполнено множество удлиненных отверстий для размещения средства генерирования мощности без извлечения полностью крепежных изделий из отверстий, выполненных в нижней опорной части.

Предпочтительно, чтобы на передней поверхности корпуса, на которой расположено защитное средство, был выполнен направляющий паз для сведения к минимуму смещения защитного средства при замене вентилятора.

Желательно, чтобы в качестве крепежных изделий для крепления опорного средства к элементу основания использовали болты.

Преимущества изобретения станут очевидны из следующего описания вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 схематически показана внутренняя конфигурация системы сопоставительного измерения показателей работы снабженного мотором вентилятора, являющейся предметом настоящего изобретения,
на фиг. 2 показано трехмерное изображение опорного средства, применяемого в настоящем изобретении,
на фиг. 3 схематически показана внутренняя конфигурация системы сопоставительного измерения показателей работы по фиг. 1, которая содержит дополнительно вращательное средство и средство измерения скорости вращения,
на фиг. 4 показано трехмерное изображение вращательного средства по фиг. 3,
на фиг. 5 показано перспективное изображение опорного средства согласно другому варианту реализации настоящего изобретения, и
на фиг. 6 детально показано защитное средство согласно настоящему изобретению, установленное в корпусе.

Предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения будет описан подробно в соответствии с прилагаемыми чертежами.

На фиг. 1 схематически показана внутренняя конфигурация системы сопоставительного измерения показателей работы снабженного мотором вентилятора, являющейся предметом настоящего изобретения, а на фиг. 2 показано трехмерное изображение опорного средства, применяемого в настоящем изобретении.

На фиг. 1 позицией 1 обозначено предназначенное для создания вращающего усилия средство генерирования мощности, с которым соединен первый вал 2, приводимый во вращение в соответствии с создаваемым вращающим усилием.

Вентилятор 4 определенной конфигурации может быть по отдельности соединен с валом 2, допуская сопоставление и анализ определенных характеристик, которые демонстрирует соответственно каждый подсоединенный вентилятор.

Корпус 30 содержит средство генерирования мощности 1, предназначенное для вращения в нем вентилятора 4, так что производится сопоставление и анализ различных характеристик конфигурации вентилятора для всех вентиляторов. Корпус выполнен со всасывающим отверстием 31, предназначенным для втягивания воздуха во время вращения вентилятора, и выпускным патрубком 32 для выпуска воздуха, поглощенного через всасывающее отверстие 31.

Кроме того, корпус 30 содержит внутри средство 40, которое служит опорой средства 1 генерирования мощности.

Опорное средство 40 содержит, как показано на фиг. 2, переднюю опорную часть 41, в которой выполнены приемная часть 411 и установочные отверстия 412, предназначенные для размещения и закрепления средства 1 генерирования мощности, а также образующую единое целое с передним опорным средством 41 нижнюю часть 42, в которой пробито множество отверстий 421, так что средство 1 генерирования мощности устанавливается в одном из множества положений, допускаемых наличием отверстий.

Кроме того, корпус 30 имеет элемент основания 50 с выполненными в нем установочными отверстиями, так что опорное средство 40 надежно крепится к нему с помощью крепежных изделий, таких как болты 52 и т.п., вставленных в отверстия 51.

Наряду с этим корпус 30 содержит также выпускной патрубок 32, который контролируется средством 60 регулирования объема дутья, вставленным в него и предназначенным для поддержания в корпусе 30 оптимального разрежения.

На передней поверхности корпуса 30 размещается в сборе защитное средство 70, учитывающее возможность поломки вентилятора и возможность травмы оператора.

Защитное средство 70 имеет отверстие всасывания 71, предназначенное для забора воздуха при вращении вентилятора 4, в котором отверстие 71 снабжено также установочным отверстием 72, в котором устанавливается средство 5 измерения разрежения, предназначенное для измерения разреженности поглощенного воздуха.

При измерении вакуума с использованием описанной выше системы сначала проверяют, насколько оказывается выдвинут наружу соединенный со средством 1 генерирования мощности первый вал 2 после отсоединения от корпуса 30 защитного средства 70. Затем на первый вал 2 устанавливают предназначенный для исследования вентилятор 4, после чего с целью не допустить возможной травмы оператора устанавливают защитное средство 70. После завершения такой подготовки к измерению разрежения на средство 1 генерирования мощности подают электропитание для приведения его во вращение.

Вращение первого вала 2, вызванное вращательным усилием, создаваемым средством 1 генерирования мощности, ведет к соответствующему вращению вентилятора 4, вызывающему всасывание воздуха через всасывающее отверстие 71. Средство измерения разрежения 5, соединенное с защитным средством 70, измеряет разрежение воздуха, поступающего во всасывающее отверстие 71. Воздух, прошедший измерение разрежения, выпускается через выпускной патрубок 32. В это время с помощью средства измерения разрежения 5, установленного на корпусе 30, измеряется меняющееся внутреннее разрежение в корпусе 30.

Применяя два измеренных значения разрежения на всасывающем отверстии 72 и в корпусе 30, сопоставляются соответствующие характеристики вентиляторов 4, что позволяет соответственно выбрать оптимальный вентилятор 4.

В то же время на фиг. 3 схематически показана внутренняя конфигурация подобной показанной на фиг. 1 системы сопоставительного измерения показателей работы, за исключением того, что система содержит также вращательное средство 10 и средство измерения вращения 20. Кроме того, к средству 1 генерирования мощности подсоединен второй вал 3, противоположный первому валу 2, и вращающееся средство 10 соединено со вторым валом 3 и вращается под воздействием средства 1 генерирования мощности.

Вращающееся средство 10 выполнено, как показано на фиг. 4, таким образом, что в центре средства 10 выполнено сквозное отверстие 12, в которое вставляют второй вал 3, а в подходящем месте на средстве 10 выполнена прорезь 11, через которую пропускают свет, так что в зависимости от пропускания света с помощью средства 20 измерения вращения можно измерить скорость вращения средства 1 генерирования мощности, поскольку прорезь 11 ориентирована в направлении сквозного отверстия 12, оканчиваясь на наружном краю средства 10.

Кроме того, средство 20 измерения вращения, опирающееся на опорное средство, которое будет описано позже, состоит из детекторного средства, содержащего пару в составе светоизлучающего элемента и световоспринимающего элемента, располагающихся соответственно с обеих сторон вращающегося средства 10, и блок управления электрически связан с детекторным средством, в котором в тот момент, когда свет, излучаемый светоизлучающим элементом, при вращении вращающегося элемента 10 попадает на световоспринимающий элемент только через прорезь 11, световоспринимающее средство выдает на блок управления импульсный сигнал, после чего блок управления измеряет вращение средства 1 генерирования мощности путем подсчета количества полученных импульсов.

Как показано также на фиг. 1 и 3, вместо элемента основания 50, установленного с целью совмещения ориентации первого вала с центральной осью всасывающего отверстия 31, элемент 40 может быть установлен на хорошо известный крутящий стол 80, дающий значение крутящего момента средства 1 генерирования мощности. Принцип работы крутящего стола заключается в том, что усилие, создаваемое вибрацией, вызванной вращением средства 1 генерирования мощности, передается на опорное средство 40, что, в свою очередь, ведет к изменениям сопротивления, соответствующим образом указывая нужное значение крутящего момента. Конкретнее, в случае если усилие, развиваемое при вращении электромотора, передается на подвижное тело, подвижно установленное на неподвижном теле, закрепленном в корпусе 30, усилие, переданное на подвижное тело крутящего стола, преобразуется в сопротивление, изменения которого могут отображаться на мониторе, подключенном к персональному компьютеру, или электронно-лучевому осциллографу, подсоединенному к крутящему столу.

Должно быть очевидно, что вместо отверстий 421, показанных на фиг. 2, для продольного перемещения опорного средства 40 можно использовать удлиненные отверстия 422, показанные на фиг. 5.

Кроме того, как показано на фиг. 6, возможное смещение защитного средства 70 при замене вентилятора 4 на другой можно свести к минимуму за счет использования направляющего паза 34, выполненного на той передней поверхности корпуса 30, на которой размещается защитное средство 70 и в которую вставляют ведущую кромку защитного средства 70.

Согласно настоящему изобретению, система измерения базовых характеристик, таких как скорость вращения, крутящий момент, разрежение и объем дутья, позволяет измерять такие характеристики просто путем замены вентилятора, в отношении которого производятся измерения, что, в свою очередь, делает возможным эффективное совершенствование и конструирование вентилятора.

Изобретение предназначено для измерения и сопоставления различных характеристик вентилятора, приводимого во вращение блоком генерирования мощности. Устройство содержит блок генерирования мощности для вращения вентилятора. Корпус, в котором размещен блок генерирования мощности, выполнен со всасывающим отверстием и выпускным отверстием для отвода воздуха, поступившего через всасывающее отверстие. Опорный блок установлен в корпусе и является опорой для блока генерирования мощности. Защитный блок с передней поверхностью, снабженной отверстием для всасывания воздуха, предназначен для защиты вентилятора от поломки. Блок измерения разрежения установлен в корпусе для измерения глубины разрежения. Блок регулирования объема дутья предназначен для управления выпускным патрубком корпуса для поддержания в корпусе оптимального разрежения. Блок измерения вращения предназначен для измерения скорости вращения вращательного блока, установленного на блоке генерирования мощности. Крутящий стол установлен в корпусе и предназначен для измерения крутящего момента. Технический результат заключается в создании системы сопоставительного измерения показателей работы снабженного мотором вентилятора, применяемого, например, в пылесосе, для эффективного конструирования вентилятора. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для измерения и сопоставления различных характеристик вентилятора, включающее соединенное с первым валом средство генерирования мощности для вращения вентилятора, размещенное в корпусе, имеющем всасывающее отверстие для втягивания воздуха во время вращения вентилятора и выпускной патрубок для отвода воздуха, поступившего через всасывающее отверстие, опорное средство, установленное в корпусе и являющееся опорой для средства генерирования мощности, расположенное на передней поверхности корпуса защитное средство для защиты вентилятора от поломки, снабженное отверстием для всасывания воздуха и установочным отверстием, элемент основания с установочными отверстиями для крепления опорного средства к нему в корпусе с помощью крепежных изделий, проходящих через установочные отверстия, размещенное в выпускном патрубке средство регулирования объема дутья, выполненное с возможностью поддержания в корпусе оптимального разрежения, а также размещенное в установочном отверстии защитного средства средство измерения разрежения для сопоставления измеренных характеристик и для измерения глубины разрежения воздуха, всосанного через всасывающее отверстие защитного средства. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опорное средство содержит переднюю опорную часть, имеющую приемную часть для размещения и закрепления средства генерирования мощности, и образующую единое целое с передней опорной частью нижнюю опорную часть с множеством отверстий для установки средства генерирования мощности в одном из множества положений, допускаемых наличием отверстий. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит второй вал, соединенный со средством генерирования мощности со стороны, противоположной первому валу, вращающееся средство, установленное на втором валу, и средство измерения вращения для восприятия вращения вращающегося средства при измерении скорости вращения средства генерирования мощности. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что вращающееся средство выполнено так, что в центре его выполнено сквозное отверстие для второго вала, а на вращающемся средстве выполнена прорезь для пропускания света при измерении скорости вращения средства генерирования мощности. 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что средство измерения вращения содержит детекторное средство, состоящее из пары, включающей светоизлучающий элемент и световоспринимающий элемент, расположенные соответственно с обеих сторон вращающегося средства, и контроллер, электрически соединенный с детекторным средством, в котором в тот момент, когда свет, излучаемый светоизлучающим элементом, при вращении вращающегося элемента попадает на световоспринимающий элемент только через прорезь, световоспринимающее средство выдает на контроллер импульсный сигнал, после чего контроллер измеряет вращение средства генерирования мощности путем подсчета количества полученных импульсов. 6. Устройство по п.1 или 3, отличающееся тем, что элемент основания содержит крутящий стол для выдачи значения крутящего момента средства генерирования мощности на основании изменений сопротивлений, соответствующих количеству движения опорного средства, вызванного передачей усилия, генерированного вращением средства генерирования мощности. 7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в нижней опорной части опорного средства выполнено множество удлиненных отверстий для размещения средства генерирования мощности без извлечения полностью крепежных изделий из отверстий, выполненных в нижней опорной части. 8. Устройство по любому из пп.1, 3 и 6, отличающееся тем, что на передней поверхности корпуса, на которой расположено защитное средство, выполнен направляющий паз для сведения к минимуму смещения защитного средства при замене вентилятора. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве крепежных изделий для крепления опорного средства к элементу основания используют болты.

Приоритет по пунктам:
29.05.96 - по пп.1, 2, 3 - 5,9;
10.09.96 - по п.9.