HW Ventilation, leader nella progettazione e produzione di ventilatori industriali, ha implementato un sistema di test automatizzato conforme alle normative AMCA-210 e ISO 5801.
La soluzione, basata sul sistema modulare NI cDAQ-9189 e la suite software iso-WInd sviluppata in LabVIEW, ha migliorato precisione e ripetibilità dei test, riducendo i tempi del 20% attraverso l’automazione dei nozzle e controllo PID integrato.
Sfide
- Conformità rigorosa agli standard internazionali AMCA-210 e ISO 5801 per test ventilatori industriali
- Controllo preciso delle variabili ambientali (temperatura, umidità) per calcoli di densità dell’aria tramite metodo psicrometrico
- Regolazione manuale time-consuming di nozzle e serrande per diversi punti operativi di test
- Necessità di misure accurate e ripetibili per caratterizzazione portata/prevalenza
- Generazione di documentazione tecnica completa e tracciabile per certificazioni di prodotto
Contesto
I test di caratterizzazione dei sistemi di ventilazione seguono rigorosamente le normative AMCA-210 americana e ISO 5801 europea presso HW Ventilation, un leader specializzato nella progettazione e produzione di ventilatori.
Questi test costituiscono un passo fondamentale per garantire la qualità, l’efficienza e le prestazioni dei prodotti di ventilazione industriale, richiedendo precisione nelle misure e conformità documentale per certificazioni internazionali.
Soluzione
Il cuore della soluzione è il sistema modulare National Instruments cDAQ-9189, che offre elevata configurabilità e condizionamento del segnale ottimizzato. Questo si traduce in manutenzione semplificata e riconfigurazione rapida per diversi tipi di test. La soluzione integra:
Suite Software iso-WInd
Bytelabs ha realizzato iso-WInd, una suite software dedicata ai test di caratterizzazione per sistemi di ventilazione e componenti.
La suite permette di configurare il sistema con strumentazione, cDAQ o cRIO(Mission Critical task).
Sequenze di Test Avanzate
Le sequenze di test di isoWind orchestrano in modo intelligente ogni fase della caratterizzazione, garantendo massima flessibilità e semplicità d’uso:
- Regolazione Serranda
Controllo automatico o manuale della serranda di regolazione per tarare con precisione la prevalenza di prova, gestito dal motore PID. - Nozzle Automatici o Manuali
Apertura e chiusura dei nozzle secondo le configurazioni AMCA Fig. 12 o Fig. 15, con comandi digitali e logiche di sicurezza integrate. - Vista Sinottica e Monitor di Sistema
Interfaccia sinottica personalizzabile su doppio monitor per supervisione istantanea di tutti i parametri, con dashboard dedicate per la manutenzione preventiva. - Wizard di Avvio Prova
Guida passo-passo per:- Misura della resistenza di avvolgimento prima dell’inizio prova
- Selezione di ventilatori multispeed e impostazione dei livelli di rotazione
- Scelta dei valori di portata desiderata
- Caricamento e confronto di curve precedenti per verifica rapida della ripetibilità
Il software isoWind nasce dalla collaborazione con i principali produttori di ventilatori e costruttori di tunnel di prova, assicurando una user experience ottimale e funzioni sviluppate sulle reali esigenze di laboratorio.
Il framework HW/SW ha la soluzione cDAQ e un modulo HAL (Hardware Abstraction Layer) avanzato come cuore centrale, interamente sviluppato in LabVIEW.
Il sistema di acquisizione e controllo principale è basato su un cDAQ-9189 a 8 slot.
Questo framework offre standardizzazione, centralizzazione dei dati e una solida base per lo sviluppo futuro, garantendo efficienza ed efficacia nei sistemi di controllo.
Metodo Psicrometrico
La velocità dell’aria è calcolata utilizzando la differenza di pressioni e considerando la densità dell’aria attraverso il metodo psicrometrico.
Il calcolo coinvolge la misurazione delle pressioni in due punti specifici, applicando la legge di Bernoulli che descrive la relazione tra pressione e velocità del fluido.
Il metodo psicrometrico tiene conto di temperatura e umidità dell’aria per calcolare la densità, essenziale per misure accurate in diverse condizioni ambientali.
Regolazioni Automatizzate
Nel sistema di controllo è stata inclusa una parete di nozzle automatizzata per garantire misure precise e ripetibili delle caratteristiche di portata/prevalenza.
È stato implementato un meccanismo di serranda e un motore ausiliario per regolare la portata dell’aria, gestiti tramite controllo PID per ottenere misure stabili e migliore regolazione del flusso durante i test.
System Configuration
- NI cDAQ-9189: Chassis Ethernet CompactDAQ a 8 slot con supporto TSN per sincronizzazione distribuita
- Suite iso-WInd: Software dedicato ai test di ventilazione con modulo HAL per astrazione hardware
- Moduli C Series: Condizionamento e acquisizione segnali di pressione differenziale, temperatura e umidità
- Sensori di precisione: Trasduttori pressione differenziale e sensori psicrometrici integrati
- Automazione pneumatica: 9 nozzle Ø200mm con attuatori per regolazione automatica portata
- Controllo PID: Gestione serranda motorizzata e motore ausiliario per stabilità operativa
- Database SQL: Archiviazione centralizzata con generazione automatica report PDF ed Excel
Risultati
La soluzione conforme agli standard AMCA-210 e ISO 5801 è focalizzata su procedure manuali e automatiche e la gestione dei controlli con tecnica PID.
La soluzione di automatizzare i nozzle permette una migliore regolazione e notevole risparmio di tempo.
Il test genera un report conforme allo standard AMCA, in PDF e un report Excel, i dati sono salvati su DB per essere recuperati quando necessario.
La profonda competenza in materia del cliente ha permesso di rendere il sistema con misure accurate e ripetibili.
- Precisione migliorata: Ripetibilità superiore delle curve portata/prevalenza
- Efficienza operativa: 20% di riduzione nei tempi di test grazie all’automazione
- Conformità automatica: Report PDF ed Excel generati automaticamente secondo normative
- Affidabilità: Sistema con supervisione minima, riducendo errori umani
Tecnologie Utilizzate
- National Instruments cDAQ-9189: Sistema acquisizione modulare con sincronizzazione TSN
- iso-WInd Suite: Software dedicato per test caratterizzazione sistemi di ventilazione e componenti
- LabVIEW: Piattaforma sviluppo con modulo HAL avanzato
- Controllo PID: Algoritmi regolazione automatica implementati in LabVIEW
- Calcoli psicrometrici: Compensazione densità aria in tempo reale
- Database SQL: Gestione dati e reportistica automatica conforme agli standard
Conclusioni
La collaborazione ha dimostrato l’efficacia dell’approccio modulare National Instruments combinato con la suite software iso-WInd di Bytelabs per applicazioni di test critiche nel settore HVAC.
Il software dedicato fornisce una piattaforma specializzata che migliora qualità dei dati, efficienza operativa e conformità normativa, rappresentando una soluzione di riferimento per laboratori di caratterizzazione ventilatori industriali.