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一种风扇安全装置的研究

来源:SCI期刊网 分类:电子论文 时间:2021-12-04 15:01 热度:

摘 要:摘要:炎热的夏季防暑降温尤为重要。受制于经济成本以及使用场合的限制,空调的市场保有率明显地低于电风扇,相对而言,电风扇经济性高、维护成本低、安装方便、低碳环保,所以被广

  摘要:炎热的夏季防暑降温尤为重要。受制于经济成本以及使用场合的限制,空调的市场保有率明显地低于电风扇,相对而言,电风扇经济性高、维护成本低、安装方便、低碳环保,所以被广泛使用在各种场合。但是,电风扇在工作时依靠扇叶的高速旋转运动,所以在长期使用中存在很大的安全隐患。为此,我们团队致力于电风扇安全装置的研究,开发出了一种新型的电风扇安全装置。

一种风扇安全装置的研究

  关键词:电风扇;安全;机械故障诊断

  电风扇运用在众多工业生活场合,为我们降温的同时也带来了一定的安全隐患。伤害来源主要有误触以及扇叶机械性损坏飞出所带来的伤害。在家庭中,多发于儿童由于好奇心的驱使将手指伸进保护罩内,从而引起较为严重的安全事故。经过调查发现,市场中并没有类似的安全防护装置,故本团队以电风扇安全装置为出发点。开发出新型的电风扇安全装置,填补了这方面的空白。

  在本项目的市场调研结果表明,在市场中大多售卖的有扇叶风扇,扇叶材质多为金属或较硬的工程塑料,因此,在使用的过程中,手一旦与高速旋转的扇叶相接触,那么一定会对人的手部产生很大的伤害。并且风扇大多是如图1所示的这种辐条状排列的网型防护罩,对于大人还是有较好的保护作用。但是,通过调查问卷我们发现大多数的出现触碰到扇叶而引起伤害的多是年纪较小的儿童。多家医院的急诊也证实了这一点,每年夏季他们都会接到这样前来紧急就医的儿童。并且调查中一些家长也反映家中的孩子总是喜欢凑到风扇前面观察。考虑到空气动力学的影响市场上大多数如图1结构的风扇保护罩,其辐条间隙最宽处可达7~11mm,这个宽度儿童纤细的手指很容易就可以伸进去。

  迫于技术的限制无法对现有的保护罩进行致密性升级,因为这样不仅增大了噪声以及震动,并且使得使用效果变差。所以我们研发了这款装置,它可以很方便的安装在家中现有的电风扇上。在儿童的手部接触到电风扇的保护罩上或者儿童靠近风扇时,就能够自动切断电源并且发出警报引起家长的注意。因为风扇保护罩是金属因此是良好的导体,具有导电性。所以,我们团队开发了这一款防误触保护报警电路。

  1 防误触安全装置原理

  1.1 防误触安全装置工作电路原理

  将该电路与风扇安全保护罩连接。正常工作时,因为无极性电容C1规格比较小此时电容C与大地组成的等效电容电压比较大,经过电容器C3给三极管Q1的基极一个反馈从而振荡电路正常工作。并且电阻R3上的举升电压使得Q2三极管导通,Q3、Q4截止,从而使得IC的电源电路短路从而报警器不工作,并且电磁继电器1、3常闭触点正常接触此时电风扇正常运转。

  当误触风扇保护罩后C的等效容量增大,其电压降低从而拉低了Q1的电压使得Q1截止,Q2截止。从而Q3、Q4导通使得IC获得工作电压,从而让报警器工作同时使电磁继电器KV13常闭触点断开,从而让电风扇供电电路短路风扇停止工作。从而起到误触风扇时候能够发出警报并且自动切断电源的功能。

  1.2 防误触安全装置供电电路

  该电路为防误触安全装置的工作电路提供稳定的6V直流电压,使电路能够正常工作。

  2 扇叶伤害的预警

  除了上文中说到的因为误触电风扇引起的伤害外,还有一种伤害的发生率虽然没有误触的高,但是依然存在这种危险的可能。一般情况下,电风扇的扇叶损坏都不是突发性机械性破坏,叶片可能在长期的使用过程中就已经产生了裂纹等破坏。

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  所以我们团队提出了一种把机械震动检测及故障诊断领域的相关技术运用到家用电风扇上。风扇正常工作时,震动应该是平稳且正常的,但是考虑到空气震动以及自然白噪声的影响。我们为实时监测到的震动信号设置一个阈值区间,当扇叶变形或出现裂纹时,震动信号必然超出该阈值,从而报警。

  但是,受制于技术经济等等的影响,我们团队现就这一想法还在进一步的研究中,并且取得了一些初步的进展。

  3 结语

  电风扇虽小但是使用安全不容忽视,一旦大意便可能会造成人身伤害或财产损失。我们团队的研究就是希望大家在使用电风扇时多一分安全,多一分舒心。——论文作者:古晨阳,孙世龙,唐杰,曹靖,薛贝贝,欧红娟

文章名称:一种风扇安全装置的研究

文章地址:http://www.sciqk.com/lwfw/dzlw/12351.html

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