一种模拟自然风环境的试验系统技术方案

本发明专利技术提出一种模拟自然风环境的试验系统，包括送风装置、多向出风装置、控制单元和供电单元，其可以模拟自然风环境，使来自送风装置的风源形成的气流经多向出风装置轮流从不同的方向送出，将待测物体置于轮流来自不同方向的气流形成的风力下测试其因轮流来自不同方向的风力发生的形变进而获得相应的试验数据，使获得的试验数据更加接近真实状态、数据的参考价值更高。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟自然风环境的试验系统
本专利技术涉及一种试验系统，特别是一种可以模拟自然风环境的试验系统。
技术介绍
现有的对待测物体产生形变进行研究的试验中，大多采用机械结构直接接触待测 物体并对待测物体施加作用力使其产生形变，来获得相关参数进行研究。但是有些形变可 能由风力引起，对待因风产生的形变进行研究时，若仍然采用机构结构对待测物体施加作 用力产生形变，难免使得试验状态与真实状态相差太远，从而使得试验结果不准确。如对农 作物抗折、抗弯的一些力学性能实验大部分都是采用万能试验机来测定茎杆的抗拉伸、抗 弯等参数，也有针对一些特定作物的力学特性进行测量的测试装置，不管是万能试验机还 是现有的其他作物力学特性测试装置，他们大都是采用机械结构与作物茎杆直接接触并对 作物茎杆施加力，然后对施加到作物茎杆的力进行测量。也有一些试验是通过风力对待测 物体施加作用力，但现有的试验中使用的风力都是单方向的，无法实现多方向轮流提供风 力。而实际状态是大部分情况下作物的茎杆受到自然风发生摇曳从而折断，而自然风是不 定向地来自不同方向的风，因此现有的测试装置采用机械结构施加作用力的测定方法和单 方向提供风力的测定方法均与真实自然风摇曳作物茎杆的真实情形相去甚远，无法真实模 拟自然风，从而导致试验数据的参考性降低。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种 模拟自然风环境的试验系统，包括送风装置、多向出风装置、控制单元和供电单元，其可以 模拟自然风环境，使来自送风装置的风源形成的气流经多向出风装置轮流从不同的方向送 出，将待测物体置于轮流来自不同方向的气流形成的风力下测试其因轮流来自不同方向的 风力发生的形变进而获得相应的试验数据，使获得的试验数据更加接近真实状态、数据的 参考价值更高。 为了实现上述技术效果，具体技术方案为： -种模拟自然风环境的试验系统，包括：送风装置，用于提供风源；多向出风装 置，与所述送风装置相连，用于将所述风源形成气流，并将所述气流轮流从不同的方向送 出；控制单元，与所述多向出风装置相连，所述控制单元包括风向转换控制模块，所述风向 转换控制模块用于控制所述气流在不同方向上进行切换；供电装置，与所述控制单元相连， 用于为所述控制单元提供电能。 作为上述方案的优选，所述控制单元还包括风向转换频率控制模块，所述风向转 换频率控制模块用于控制气流的换向频率。 作为上述方案的优选，所述控制单元还包括风向转换次数统计模块，所述风向转 换次数统计模块用于对气流转换的次数进行统计。 作为上述方案的优选，所述多向出风装置包括将所述风源形成气流的气流形成 管、电磁阀、多个出风方向不同的出风管，所述电磁阀具有多个通道，电磁阀的每个所述通 道均包括进气口及出气口，所述气流形成管的一端与所述送风装置相连、另一端与多个所 述通道的进气口相连，多个所述通道的出气口分别与多个所述出风管相连接，所述电磁阀 与所述控制单元电连接。 作为上述方案的优选，还包括与所述控制单元电连接的输入单元与显示单元，所 述输入单元用于调整气流的换向频率，所述显示单元用于对气流的换向频率及气流的总换 向次数进行显示。 作为上述方案的优选，所述电磁阀与所述气流形成管之间还设有可调节流阀。 作为上述方案的优选，所述电磁阀为二位五通阀，所述出风管包括具有不同出风 方向的第一出风管、第二出风管，所述二位五通阀包括第一进气口、第一出气口、第二出气 口，所述第一进气口与所述第一出气口相连形成第一通道，所述第一进气口与所述第二出 气口相连形成第二通道，所述第一出风管与所述第一出气口相连，所述第二出气口与所述 第二出风管相连，所述第一进气口与所述气流形成管相连。 作为上述方案的优选，所述控制单元为单片机，所述单片机与所述电磁阀之间设 有驱动电路，所述输入单元为输入键盘，所述显示单元为数码管，所述输入键盘包括开始 键、频率调整键、风向转换次数查看键及复位键，所述频率调整键与所述风向转换频率控制 模块相连，所述风向转换次数查看键与所述风向转换次数统计模块相连，所述数码管分别 与所述风向转换频率控制模块、风向转换次数统计模块相连。 作为上述方案的优选，所述供电装置包括电源适配器、稳压芯片，所述电源适配器 与稳压芯片电连接，所述稳压芯片与所述单片机电连接。 作为上述方案的优选，所述单片机的型号为AT89S52,所述稳压芯片为两个并联的 7805芯片，所述驱动电路为低电平触发电路，所述送风装置为空气压缩机。 【附图说明】 图1是本专利技术提供的一种模拟自然风环境的试验系统的实施例一的结构框图； 图2是本专利技术提供的一种模拟自然风环境的试验系统的实施例二的结构框图； 图3是实施例二中单片机的模块架构图； 图4是实施例二中频率调整键、单片机及数码管的连接关系框图； 图5上实施例二中风向转换次数查看键、单片机及数码管的连接关系框图； 图6是实施例二中频率调键的结构框图； 图7是实施例二的电气原理图。 其中，1、低电平触发电路；2、单片机；3、数码管；4、二位五通阀；5、稳压芯片；6、电 源适配器；7、可调节流阀；8、空气压缩机 【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。 在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语中心、上、下、前、后、左、 右、坚直、水平、顶、底 内、外等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方 位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元 件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。 在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语安装、相 连、连接应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可 以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的 普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。 如图1所示，本专利技术提供一种模拟自然风环境的试验系统，包括： (1)送风装置，用于提供风源； (2)多向出风装置，与所述送风装置相连，用于将风源形成气流，并将所述的气流 轮流从不同的方向送出； (3)控制单元，与所述多向出风装置相连，所述控制单元包括风向转换控制模块， 所述风向转换控制模块用于控制所述气流在不同方向上进行切换； (4)供电装置，与所述控制单元相连，用于为所述控制单元提供电能。 本专利技术提供的一种模拟自然风环境的试验系统的工作原理为：通过送风装置向多 向出风装置提供风源，多向出风装置将风源形成气流，并将气流初始从一方向上送出，控制 单元中的风向转换控制模块控制所述气流在不同的方向上进行切换，然后多向出风装置将 气流从切换后的另一方向上送出，在试验过程中，可以通过风向转换控制模块来调整多向 出风装置的送风方向，从而形成轮流来自不同方向上的风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟自然风环境的试验系统，其特征在于，包括：送风装置，用于提供风源；多向出风装置，与所述送风装置相连，用于将所述风源形成气流，并将所述气流轮流从不同的方向送出；控制单元，与所述多向出风装置相连，所述控制单元包括风向转换控制模块，所述风向转换控制模块用于控制所述气流在不同方向上进行切换；供电装置，与所述控制单元相连，用于为所述控制单元提供电能。

【技术特征摘要】
1. 一种模拟自然风环境的试验系统，其特征在于，包括： 送风装置，用于提供风源； 多向出风装置，与所述送风装置相连，用于将所述风源形成气流，并将所述气流轮流从 不同的方向送出； 控制单元，与所述多向出风装置相连，所述控制单元包括风向转换控制模块， 所述风向转换控制模块用于控制所述气流在不同方向上进行切换； 供电装置，与所述控制单元相连，用于为所述控制单元提供电能。2. 根据权利要求1所述的模拟自然风环境的试验系统，其特征在于，所述控制元还包 括风向转换频率控制模块，所述风向转换频率控制模块用于控制气流的换向频率。3. 根据权利要求2所述的模拟自然风环境的试验系统，其特征在于，所述控制单元还 包括风向转换次数统计模块，所述风向转换次数统计模块用于对气流转换的次数进行统 计。4. 根据权利要求3所述的模拟自然风环境的试验系统，其特征在于，所述多向出风装 置包括将所述风源形成气流的气流形成管、电磁阀、多个出风方向不同的出风管，所述电磁 阀具有多个通道，电磁阀的每个所述通道均包括进气口及出气口，所述气流形成管的一端 与所述送风装置相连、另一端与多个所述通道的进气口相连，多个所述通道的出气口分别 与多个所述出风管相连，所述电磁阀与所述控制单元电连接。5. 根据权利要求4所述的模拟自然风环境的试验系统，其特征在于，还包括与所述控 制单元电连接的输入单元与显示单元，所述输入单元用于调整气流的换向频率，所述显示 单元用于对气流的换向频率及气流的总换向次数进行显示。6. 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗望远，杨漫，张闻宇，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42