用于风洞试验中智能开启结构门窗的风门控制与差压测试仪及系统技术领域
本发明涉及智能感应控制的技术领域，特别涉及一种用于风洞试验中智能
开启结构门窗的风门控制与差压测试仪及系统。
背景技术
目前，在开洞建筑风致瞬态内压响应研究的风洞试验中，用于开启门窗的
方式主要有照相机快门技术、用绳子快速向外拉开等方式，而照相机快门技术
存在密封性较差的问题，无法保证洞口开启前内压的真实情况；直接用绳子快
速向外拉开的方式则会出现较大的瞬间负压，这与实际情况不符。另外，上述
两种方式均无法保证当门窗处的外压达到极大值时自动开启。因此，由以上方
法获得的试验结果均存在一定的不合理性，无法获得真实的瞬态内压响应。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于风洞试验中
智能开启结构门窗的风门控制与差压测试仪及系统，能在给定的外压水平下自
动控制门窗开启。
根据公开的实施例，本发明的第一方面提出了一种用于风洞试验中智能开
启结构门窗的风门控制与差压测试仪，包括单片机、继电器以及电源开关，
其中所述单片机，用于将风压传感器采集到的风门外的压差进行接收处
理，然后传递给计算机进行存储分析，然后通过返回的分析结果形成电磁阀控
制信号，通过控制继电器的通断实现控制电磁阀的开启与关闭；
其中所述单片机上设有风压采集接口1、PC端连接接口2、继电器接口3；
所述风压采集接口1连接门窗处的风压传感器，用于采集风门外的压差；
所述PC端连接接口2用于连接PC计算机，将风压传感器采集到的风压时
程数据传递到PC计算机进行存储并分析；
所述继电器接口3用于连接控制电磁阀工作的所述继电器，然后所述继电
器再连接外部的电磁阀，当风门处压差达到事先预定的开门气压时，所述单片
机发出开启风门指令，所述继电器控制电磁阀实施断开的操作而开启门窗。
进一步地，所述继电器分别与所述继电器接口3和电磁阀相连，用于接收
所述继电器接口3传递的来自所述风门控制与差压测试仪的控制信息以控制电
磁阀的开启与关闭。
进一步地，所述电源开关分别于所述单片机和所述继电器相连，用于提供
所述单片机和所述继电器的工作用电。
进一步地，所述事先预定的开门气压为结构门窗开启的气压值，通过PC
计算机的控制软件预先设置。
根据公开的实施例，本发明的第二方面提出了一种在风洞试验中用于智能
开启结构门窗的系统，所述系统包括上述公开的风门控制与差压测试仪、电磁
阀、风压传感器以及PC计算机；
所述风压传感器，安装在结构门窗上，与所述风门控制与差压测试仪的风
压采集口1相连，通过测压管实时采集风门外的压差；
所述电磁阀，安装在结构门窗上，与所述风门控制与差压测试仪中的继电
器相连，用于控制门窗的关闭与开启；
所述PC计算机，与所述风门控制与差压测试仪的PC端连接接口2相连，
用于对所述风门控制与差压测试仪存储转发的由所述风压传感器采集到的风
压时程数据进行存储并分析。
进一步地，所述风压传感器包括静压采集管和总压采集管，所述静压采集
管用于采集试验模型门窗附近的静态风压，所述总压采集管用于采集试验模型
门窗附近的实时总压，所述压差＝实时总压-静态风压。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
该风门控制与差压测试仪以及新型自动的智能开启结构门窗的系统具有
操作简便、自动化程度高，能保证试验前模型内部的气密性，能够通过预先给
定的外压阀值，智能地控制风洞试验模型风门(门窗)的突然开启，以模拟现
实中门窗瞬间破损的效果。因此，本发明能很好地应用于突然开洞建筑瞬态内
压风洞试验之中，亦能用于其它试验中需要通过电磁阀智能控制其它装置的开
启与闭合。
附图说明
图1为本发明实施例的智能控制原理图；
图2为本发明实施例的配套控制软件界面图；
其中，1-风压采集接口；2-PC端接口；3-继电器接口；
其中，“样本数”为所需采集的外压时程样本数；“开门气压”为事先预定
的开启风门时的气压值。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举
实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用
以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
本实施例公开了一种用于风洞试验中智能开启结构门窗的风门控制与差
压测试仪，该风门控制与差压测试仪配合配套软件使用，能够通过预先给定的
外压阀值，智能地控制风洞试验模型风门(门窗)的突然开启，以模拟现实中
门窗瞬间破损的效果。
其中风门控制与差压测试仪包括单片机、继电器以及电源开关，其中单片
机上设有风压采集接口1、PC端连接接口2、继电器接口3。
其中，风压采集接口1连接门窗处的风压传感器，用于采集风门外的压差
(总压－静压)；
其中，PC端连接接口2用于连接计算机，将风压传感器采集到的风压时程
数据传递到PC计算机进行存储并分析；
其中，继电器接口3用于连接控制电磁阀工作的继电器，然后继电器再连
接电磁阀。当风门处压差(总压－静压)达到事先预定的“开门气压”时，风
门控制与差压测试仪发出开启风门指令，于是继电器控制智能开启结构门窗系
统中的电磁阀实施“断开”的操作而开启门窗；
其中，单片机，用于将风压传感器采集到的风门外的压差进行接收处理，
然后传递给计算机进行存储分析，然后通过返回的分析结果形成电磁阀控制信
号，通过控制继电器的通断实现控制电磁阀的开启与关闭。
其中，继电器分别与继电器接口3和电磁阀相连，用于接收继电器接口3
传递的来自风门控制与差压测试仪的控制信息以控制电磁阀的通断。
其中，电源开关是负责提供风门控制与压差测试仪与继电器的工作用电。
其中，继电器为直流12V工作电压。
本实施例还公开了一种在风洞试验中用于智能开启结构门窗的系统，包括
风门控制与差压测试仪、电磁阀、风压传感器以及PC计算机。
其中，风门控制与差压测试仪上设有风压采集接口1、PC端连接接口2、
继电器接口3以及电源开关。所述风压采集接口连接门窗处的风压传感器，用
于采集风门外的压差；所述PC端连接接口用于连接计算机，将“风压传感器”
采集到的风压时程数据传递到PC计算机进行存储并分析；所述继电器电磁阀
接口用于连接“控制电磁阀工作的继电器”，当风门处压差达到事先预定的“开
门气压”时，智能控制软件向“风门控制与差压测试仪”发出开启风门指令，
于是继电器控制电磁阀实施“断开”的操作而开启门窗；所述电源开关是负责
提供“风门控制与压差测试仪”与“电磁阀继电器”的工作用电。本发明能通
过预先给定的外压阀值，智能地控制风洞试验模型风门(门窗)的突然开启，
以模拟现实中门窗瞬间破损的效果。该智能新型装置系统操作简便、自动化程
度高。
风压传感器，安装在结构门窗上，与所述风门控制与差压测试仪的风压采
集口1相连，通过风压管实时采集风门外的压差。
电磁阀，安装在结构门窗上，与所述风门控制与差压测试仪的继电器接口
3相连，用于控制门窗的关闭与开启。
PC计算机，与所述风门控制与差压测试仪的PC端连接接口2相连，用于
对所述风门控制与差压测试仪存储转发的由所述风压传感器采集到的风压时
程数据进行存储并分析。
本智能开启结构门窗的系统在风洞试验开始前，将风门控制与压差测试仪
上的风压采集接口分别连接在风压传感器上的静压采集管与试验模型门窗附
近的总压采集管，继电器接口连接继电器，PC端接口连接PC计算机，电源开
关接口同工作电源连接；电磁阀安装在结构门窗处以控制门窗的开启(初始状
态为闭合)；在PC计算机的控制软件中设置好门窗开启的气压值。正式试验时，
风压传感器实时采集风门处的压差值，并将压差信号传输到PC计算机，通过
智能控制软件实时显示风门处的瞬态压差值。当风门处压差(总压－静压)达
到事先预定的开门气压时，智能控制软件向风门控制与差压测试仪发出开启风
门指令，于是继电器控制电磁阀实施断开的操作而突然开启门窗。
综上所述，该风门控制与差压测试仪以及新型自动的智能开启结构门窗的
系统具有操作简便、自动化程度高，能保证试验前模型内部的气密性，能够通
过预先给定的外压阀值，智能地控制风洞试验模型风门(门窗)的突然开启，
以模拟现实中门窗瞬间破损的效果。因此，本发明能很好地应用于突然开洞建
筑瞬态内压风洞试验之中，亦能用于其它试验中需要通过电磁阀智能控制其它
装置的开启与闭合。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实
施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、
替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。