工業(yè)吊扇產(chǎn)品測試技術(shù)研究

裘科名 張璟 李凌波 楊藝偉

摘 要：工業(yè)吊扇具有轉(zhuǎn)速低、風速慢、高效節(jié)能等特點，廣泛應用于工業(yè)廠房、物流倉庫、候車室等高大空間。本文所主要探討的是針對工業(yè)吊扇產(chǎn)品的性能測試技術(shù)的研究，主要包括工業(yè)吊扇風量和工業(yè)吊扇的有效覆蓋面積測試。

關(guān)鍵詞：工業(yè)吊扇;測試技術(shù); 風速儀

一、前言

工業(yè)吊扇是一款廣泛應用于工業(yè)廠房、物流倉儲、候車室、展覽館、體育館、商超等高大空間，作為空間通風，人員降溫的一種常見工業(yè)用設(shè)備。它可以可推射大量氣流到地面，在地面形成一定高度的氣流層水平運動，從而促成了整體空氣循環(huán)，這樣的好處在于全方位的地面覆蓋和空氣的立體循環(huán)。由于工業(yè)風扇在高大空間中形成大面積微風流動，有效實現(xiàn)了模擬自然通風、人體降溫以及除濕除潮等功能，同時具有轉(zhuǎn)速低，風速慢，高效節(jié)能，吊扇直徑大，可替代數(shù)臺工業(yè)排風扇或民用吊扇，對小型風扇、空調(diào)等傳統(tǒng)通風降溫設(shè)備在前述領(lǐng)域的應用形成了一定的替代性和補充性。隨著工業(yè)廠房、倉儲物流、公共場所的發(fā)展，以及相關(guān)領(lǐng)域投資的配套設(shè)施更新改造，工業(yè)風扇擁有廣闊的市場空間。

工業(yè)吊扇是通過電機驅(qū)動和控制器調(diào)速，懸掛式安裝且葉輪直徑大于1800mm的吊扇。一般是由機體懸吊部件、動力部件（包括驅(qū)動控制器、電機或電機減速機等）、旋轉(zhuǎn)部件（包含防墜安全環(huán)、安全片、轉(zhuǎn)盤、葉片等）組成。工業(yè)吊扇在國內(nèi)的制造與市場推廣應用起步晚于國外，屬于最近幾年的新興風扇種類，進入工業(yè)吊扇行業(yè)的企業(yè)參差不齊且以小微型企業(yè)為主，導致工業(yè)吊扇產(chǎn)品同質(zhì)化程度較高、競爭較為激烈。同時由于缺少相應的測試標準，同時測試條件和測試環(huán)境要求較高，對于產(chǎn)品的技術(shù)要求和關(guān)鍵性能參數(shù)測試缺少應有的手段，造成企業(yè)對生產(chǎn)的工業(yè)吊扇的關(guān)鍵性能參數(shù)不夠了解，存在對產(chǎn)品的測試需要。

對于工業(yè)吊扇的一些關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)如工業(yè)吊扇的風量和有效覆蓋面積，企業(yè)一般通過自我申明和自我測試的方式。企業(yè)開展的內(nèi)部測試一般受限于場地、設(shè)備和人員的限制，測試方式比較簡單，數(shù)據(jù)不夠準確。本文主要探討如何對工業(yè)吊扇產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)風量和有效覆蓋面積進行測試。

二、工業(yè)吊扇產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)測試

（一）工業(yè)吊扇風量測試

工業(yè)吊扇風量大小是衡量工業(yè)吊扇產(chǎn)品性能指標的一項關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)標準JB/T 13889-2020《工業(yè)吊扇技術(shù)條件》[1]要求，工業(yè)吊扇測試的環(huán)境要求為溫度在10℃～35℃之間，空氣風速小于0.2m/s;測試的工業(yè)吊扇底部葉片旋轉(zhuǎn)平面距離地面距離為8m，吊扇葉片頂部葉片旋轉(zhuǎn)平面與房梁底部間距不得小于1.3m。

吊扇風量的測試采用靈敏度較高的風速儀測量，我們所使用的設(shè)備為精度不低于0.2m/s的風速儀。風速儀一般放置在以吊扇中心正下方距離地面1.5m高度處為中心點的虛擬水平圓面上，風速儀軸線垂直于吊扇葉片旋轉(zhuǎn)平面。風速儀測試的示意圖如圖一所示：風速儀在虛擬水平圓面上以工業(yè)吊扇中心正下方距離地面1.5m高度處為中心點讀取風速值為V0，以該中心為起點，取相互垂直的四條徑向線為測量點軌跡，以工業(yè)吊扇直徑十分之一的距離為測量點位置，讀取每點的風速測量值Vn1、Vn2、Vn3、Vn4，計算每個圓環(huán)風速Vn為Vn1、Vn2、Vn3、Vn4的算術(shù)平均值，當Vn≤1.0m/s時為測量終點。

工業(yè)吊扇風量計算公式為：

式中：

Q——工業(yè)吊扇風量 ?單位m3/h

Vn——第n個圓環(huán)處風速 ?單位m/s

rn——第n個圓環(huán)處半徑 ?單位m

n ——由中心向外的圓環(huán)數(shù)

從上面的測試方法，我們知道，對于每個測試圓環(huán)，都有4個測點位置，通過計算4個測點的風速的算術(shù)平均值代入公式計算得到我們的工業(yè)吊扇風量值。但是由于工業(yè)吊扇測試的場所要求、環(huán)境特殊性和工業(yè)吊扇的運行不穩(wěn)定性，在工業(yè)吊扇風速測試過程中，對于每一個測點的風速測量其實是不能完全保障其準確性的，因此為了確保每一個測點的風速的準確測量，我們?nèi)≡谝欢〞r間內(nèi)的平均速度作為我們的測量值，比如可以取1min內(nèi)的平均風速作為我們的測量值，這個就要求我們所使用的風速儀設(shè)備具有平均風速的功能。

（二）工業(yè)吊扇有效覆蓋面積測試

工業(yè)吊扇的有效覆蓋面積是另外一個衡量工業(yè)吊扇產(chǎn)品性能指標的關(guān)鍵參數(shù)，根據(jù)標準定義，工業(yè)吊扇的有效覆蓋面積是以吊扇中心正下方距地面1.0m高度處為中心點的虛擬水平圓面上，風速儀軸線平行于吊扇葉片旋轉(zhuǎn)平面沿直線水平向外測量，測得風速為1.0m/s時的半徑內(nèi)的面積。

從上可以知道，在測試工業(yè)吊扇有效覆蓋面積時，存在兩個難點，一個是風速1.0m/s的測量，另外一個是半徑的有效測量。

對于風速的測量，我們可以使用工業(yè)吊扇風量測試時的方法，采用一定時間內(nèi)的平均速度作為我們的測量值，比如可以取1min內(nèi)的平均風速作為我們的測量值。

由于風速的不穩(wěn)定性，各個方向上測量，最后的半徑大小可能不同。因此，我們在虛擬的水平圓面采用相互垂直的四條線上各自測量，最后的半徑為四個方向的平均值。

三、總結(jié)

目前，工業(yè)風扇在國內(nèi)的制造與市場推廣呈現(xiàn)出發(fā)展速度快的特點，同時隨著市場的發(fā)展，部分國內(nèi)企業(yè)開始逐漸注重研發(fā)創(chuàng)新能力的提升，積極開發(fā)滿足市場需求的新產(chǎn)品和新技術(shù)。本文通過對工業(yè)吊扇測試技術(shù)的探討，如何對工業(yè)吊扇關(guān)鍵指標風量和有效覆蓋面積的測試確保準確性的探討，有助于準確掌握企業(yè)所生產(chǎn)的工業(yè)吊扇關(guān)鍵性能，有助于企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻：

[1] JB/T 13889-2020《工業(yè)吊扇 技術(shù)條件》

（1紹興市上虞區(qū)質(zhì)檢計量測試所 ?浙江 ?上虞 ?312300;2上虞區(qū)下管鎮(zhèn)人民政府 ?浙江 ?上虞 ?312300）