核心目标：精确测量风机在不同工况点(不同风量、静压)下的性能参数

1. 　　风量

2. 　　静压

3. 　　轴功率 / 输入功率 (电功率)

4. 　　转速

5. 　　效率 (静压效率、全压效率)

6. 　　噪声 (可选，但重要)

7. 　　温度、湿度、大气压 (用于将测试数据修正到标准状态)。

一、压力测量：

1. 　　传感器： 高精度差压变送器(测量流量装置前后的压差、风机进出口静压差)、绝压变送器(测量大气压)。

2. 　　测压孔： 位置、数量、孔径严格符合标准规定(如 ISO 5801, AMCA 210, GB/T 1236)。

3. 　　连接管路： 使用内径合适、长度一致的管路连接测孔和传感器，避免堵塞和压力传递滞后。

二、流量测量： 由流量测量装置(喷嘴、风室、皮托管)和对应的差压变送器实现。

三、功率测量：

1. 　　轴功率: 使用扭矩仪、反应式测功机、电气测量法测定通风机轴功率。

2. 　　叶轮功率：除非叶轮直接安装在电机轴上，否则，必须从通风机轴功率扣除轴承损失喝挠性连接损失来确定通风机叶轮轮毂的输入功率。

3. 　　输入电功率：使用高精度功率分析仪测量驱动电机的输入三相电压、电流、功率因数，计算电功率。需考虑电机效率和传动效率(如果使用皮带等传动)来估算风机轴功率(输入电功率 × 电机效率 × 传动效率)。这是目前最常用的方法。

四、转速测量：转速传感器或通过变频器读取，通风机轴的转速测量，应在每一个测试点的试验期间、以固定间隔时间对其进行测量，从而确保在此期间测定的平均转速的不确定度不超过±0.5%。

五、温湿度测量：使用高精度温湿度传感器，在进行通风机进口上游段滞止温度或试验风道的滞止温度测量时，测点应位于空气速度处于0~25m/s的管段内、或进口风室内。

六、噪声测量 (可选但推荐)： 符合标准的声级计、声强探头或麦克风阵列，在消声室或半消声室中进行，或在指定位置按标准要求测量。

七、数据采集系统： 高速、高精度数据采集卡或模块，同步采集来自所有传感器的信号。需要足够的通道数和采样率。

　　通过这些数据，绘制出风机的基本性能曲线(风量-静压曲线、风量-功率曲线、风量-效率曲线)。

实验室关键组成部分

1. 测试风道系统

　　类型选择：

　　A型：自由进口，自由出口： 最常见类型，应用最广。需要足够大的空间保证气流均匀流出风机出口并不受阻碍流入风机进口。

　　B型：自由进口，管道出口： 适用于出口需要连接管道的测试。

　　C型：管道进口，管道出口： 常用于大型工业风机或特定应用测试。

　　D型：管道进口，自由出口： 相对少见。

　　风道设计：

　　尺寸： 根据被测风机尺寸和预期风量范围设计。需保证风机进出口连接处气流均匀稳定。

　　形状： 圆形或矩形管道。需保证流线型设计，避免尖角和突然变径，减少湍流。整流栅常安装在关键位置(如进口)保证气流均匀。

　　刚度与密封性： 风道必须足够坚固，避免振动和变形影响测量精度;保证气密性，防止漏风。

　　测试段： 包含风机安装法兰盘、静压测孔(位置需严格符合标准)、温度、湿度测点。

　　流量测量装置：

　　风室法： 在出口风室(符合标准尺寸)内均匀布置静压测孔，通过伯努利方程计算流量。适用于A型测试。

　　喷嘴/孔板阵列： 安装在特定位置的标准喷嘴或孔板，前后压差结合喷嘴系数计算流量。精度高，应用广泛。

　　流量调节装置：

　　节流阀/风门： 安装在风机下游(通常靠近出口)，通过改变阀门开度来改变系统阻力，从而调节风量和风机背压(静压)。这是最常见的调节方式。

　　可调速驱动：调节风机本身转速来改变性能曲线上的工作点。通常与节流阀配合使用，或用于研究变转速性能。

　　风机安装：

稳固的平台，确保风机安装牢固，避免振动传递影响传感器读数。应能适应不同尺寸和安装方式的风机。　

2. 控制系统

　　流量控制： 自动控制节流阀的开度或变频器的输出频率，快速、准确地达到并稳定在目标工况点(目标静压或目标风量)。

　　数据采集触发： 当工况点稳定后，自动触发数据采集。

　　监控与报警： 监控关键参数(如过载、过热、振动)，超出安全范围报警或停机。

3. 辅助系统

　　供电系统： 为风机驱动电机、控制系统、测量系统提供稳定、可靠的电源，容量需满足最大测试功率要求。变频器是常见配置。

　　冷却系统： 对于大功率测试，需要冷却气流或水冷系统带走风机和电机产生的热量。

　　通风系统： 维持实验室环境温度在合理范围，排出测试产生的热量。

　　消声降噪： 如果实验室非专业消声室，需考虑安装吸音材料和隔音措施，保护人员听力并减少环境影响。

　　安全保障： 急停按钮、安全联锁、防护罩、接地保护、安全警示标识等。

　　校准设备： 用于定期校准所有传感器(压力、温度、功率、转速等)的标准源。

4. 软件系统

　　数据采集与控制软件： 用于设置测试参数(目标点序列)、控制设备(阀门、变频器)、实时采集数据、监控测试过程。

　　数据处理与分析软件： 核心软件，功能包括：

• 　　实时接收采集数据。

• 　　根据标准规定的数学模型计算风量、静压、功率、效率等参数。

• 　　进行密度修正(根据实测温度、湿度、大气压将数据修正到标准空气状态)。

• 　　绘制性能曲线(风量-静压、风量-功率、风量-效率)。

• 　　生成符合标准的测试报告。

• 　　数据存储与管理(数据库)。

5. 实验室环境要求

　　空间：足够容纳测试风道系统、被测风机、操作空间和安全距离。对于A型测试，进口和出口需要足够大的自由空间(通常是风机入口或出口直径的几倍)。

　　环境控制： 尽量恒定温度和湿度(非必需但有益)，避免强风、强振动干扰。

　　基础： 坚固平整的地面，减少振动。

应用领域

　　风机研发： 验证设计，优化性能，改进产品。

　　产品质量控制： 出厂检验，确保产品符合规格书。

　　第三方检测认证： 提供具有公信力的性能检测报告。

　　选型支持： 为系统设计师提供准确的性能数据指导选型。

　　能效评估： 测定风机效率，评估节能潜力。

建设关键点

　　精度是核心： 所有传感器、测量方法、风道设计都要以高精度为目标。

　　严格遵守标准： 确保测试过程和结果的可比性及权威性。

　　系统集成与自动化： 整合控制、采集、分析软件，提高测试效率和准确性。

　　安全第一： 充分考虑高速旋转、大功率电气、噪声等风险。

　　灵活性： 考虑适应不同类型、不同尺寸风机的测试需求。

　　校准与维护： 建立严格的定期校准和维护制度，保证实验室长期稳定运行。

　　建立风机性能曲线测试实验室是一项复杂且投资较大的工程，需要机械、电气、自动化、流体力学、测量技术等多方面的专业知识。精确可靠的数据是风机产品性能评估和价值体现的基础。