CN102590557A

CN102590557A - 一种可变径负压式微风速标定装置

Info

Publication number: CN102590557A
Application number: CN2012100793451A
Authority: CN
Inventors: 叶燕平; 牛壮; 顾文; 钟昌文
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明揭示了一种可变径负压式微风速标定装置，包括可变径式标准流量管、渐扩整流风管、标准风道、静压箱、离心风机、变频器、微压差计；所述装置的进风口端为可变径式标准流量管，该可变径式标准流量管与渐扩整流风管连接，渐扩整流风管与标准风道连接，标准风道与静压箱通过法兰连接，静压箱与离心风机吸入口通过软管连接，离心风机与变频器通过线缆连接；所述可变径式标准流量管上开有静压采集孔，静压采集孔通过橡皮管与微压差计连接，标准风道上设有风速计测孔。本发明采用可变径标准流量管测量空气流量，可根据测量标定范围不同选取不同的管径，然后对微风速段精准标定；采用微压计进行压差测量，具有测量数据快捷、准确。

Description

一种可变径负压式微风速标定装置

技术领域

本发明属于风速标定技术领域，涉及一种微风速标定装置，尤其涉及一种可变径负压式微风速标定装置。

背景技术

热线风速仪出厂时必须进行标定，在工作一定时间后需要进行校正，但是对于低风速(V＞3m/s)的标定是很困难的。目前行业中较为普遍采用的风速仪标定方法有两种：一种是旋臂机法，此方法结构复杂，特别是易扰动静止的空气，影响标定精度；另一种是相对标定法，此方法不易实现在1.0m/s以下的低风速标定和校正，且相对标定也会带来一定误差。另外，风速改变将引起风管内速度场的不稳定，这些因素都会影响标定精度。

专利号200820150654.2提出了一种较准确便捷的微风速标定装置，用伯努利方程计算标准流量管流量，然后根据质量守恒定律，由标准流量获得标准风道的平均风速，再由流体在管道内流动分布的特点，经理论计算得出风道轴心风速作为标准点风速，即风速计标定时的参照标准风速。问题在于，一是这种装置标定风速时，当风速V＜0.6时，由于入口处的静压差过低，使得倾斜式压差计的读数已经有效偏离的测量范围，对于标定、校正产生了较大影响；二是标定风速较低时，标准流量管的风量变化较小，测得静压变化不够明显，测量结果受到很大影响，进而影响标定的准确度；三是所使用微压计测量的范围过大，使得标定的准确度不易保证。因此，如何精准的标定就成了技术领域亟需解决的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可变径负压式微风速标定装置，不仅能标定各类测量微风速仪器，而且能方便准确地针对不同风速进而区分标定。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种可变径负压式微风速标定装置，所述装置包括可变径式标准流量管、渐扩整流风管、标准风道、静压箱、离心风机、变频器、微压差计；

所述装置的进风口端为可变径式标准流量管，该可变径式标准流量管与渐扩整流风管连接，渐扩整流风管与标准风道连接，标准风道与静压箱通过法兰连接，静压箱与离心风机吸入口通过软管连接，离心风机与变频器通过线缆连接；

所述可变径式标准流量管上开有静压采集孔，静压采集孔通过橡皮管与微压差计连接，标准风道上设有风速计测孔。

作为本发明的一种优选方案，整个装置设置于底部有滚轮的推车上。

作为本发明的一种优选方案，所述可变径标准流量管包括：标准流量管、该标准流量管内设有的可改变标准流量管管径的移动活塞。

①根据质量守恒定律，由标准流量求出标准风道的标准平均风速，再由流体在管道内流动分布的特点，经理论计算得出管道轴心风速作为标准点风速。②进风口采用可变径标准流量管，将他装在标准流量测试段的进口端，利用标准流量管测量风量，一方面当气体进入管道时，经过渐缩的进口流量管的曲面而逐步加速，此时静压降低，可以根据这个压差的变化计算出进口空气的流量，另一方面，根据标定和校准的风速仪所在范围选择合适的管径的标准流量管，充分让静压降低，增大压差，使得当风速较低时，压差计的读数也处于有效测量范围，以提高标定精度。③采用渐扩整流段，使标准风量转变为微风速，保证气流均匀和稳定。④标准风道采用负压式引入空气，并通过静压箱连接标准风道和风机，能保证标准风道内压力场和速度场的稳定，有利于克服风机变频时引起的不稳定影响，有利于提高标定精度。⑤采用变频调速，有助于提高标定装置试验风速的调整范围，他能够根据需要实现较宽范围的频率调节，从而调整风道内风速在一定范围内，由于频率控制的稳定性，明显缩短了测试时间，提高了自动化检测水平。

标定装置根据不同的标定风速范围选取不同的管径的标准流量管，再根据质量守恒定律，由标准流量管的流量求出标准风道的标准平均风速，再由流体在管道内流动分布的特点，经理论计算算出管道轴心风速作为标准点风速，可实现微风速段(0m/s～0.6m/s和0.6m/s～2m/s)精准标定。

本发明的有益效果在于：本发明提出的可变径负压式微风速标定装置，采用可变径标准流量管测量空气流量，可根据测量标定范围不同选取不同的管径，然后对微风速段(0m/s～0.6m/s和0.6m/s～2m/s)精准标定；采用微压计进行压差测量，具有测量数据快捷、准确；风道采用负压式引入空气，并与静压箱连接，且设渐扩整流段，使气流稳定，具有稳定性强及明显提高标定精度的特点；整个装置还具有调速平稳、移动方便、测量对象针对性强、制造工艺简单、成本低廉等优点。

附图说明

图1为本发明可变径负压式微风速标定装置的组成示意图。

图2为可变径标准流量管的剖面图。

图3为可变径标准流量管的左视图。

附图标注如下：

1.离心风机 2.变频器 3.软管，

4.静压箱 5.标准风道 6.风速计测孔，

7.可变径标准量管 8.静压采集孔 9.橡皮管，

10.微压差计 11.渐扩整流风管 12.推车

72.标准活塞 73.标准流量管 74.固定杆

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本发明揭示了一种可变径负压式微风速标定装置，所述装置主要包括可变径式标准流量管7、渐扩整流风管11、标准风道5、静压箱4、离心风机1、变频器2、微压差计10。

所述装置的进风口端为一可变径标准流量管7，它与渐扩整流风管11连接，渐扩整流风管11与标准风道5连接，标准风道5与静压箱4通过法兰连接，静压箱4与离心风机1吸入口通过软管3相连接，变频器2通过电线与离心风机1相连接，可变径标准流量7上设有静压采集孔8，静压采集孔8通过橡皮管9与微压差计10连接，标准风道5上设有风速测孔6，变频器2控制电机转速，调节风机的风量，标准风道5采用负压式引入空气，风机标定装置整体搁置在一个底部接有滚轮的推车12上。

如图2、图3所示，可变径标准流量7包括标准活塞72、标准流量管73、固定杆74；移动活塞72设置于该标准流量管内，可改变标准流量管73的管径。

本发明同时揭示可变径负压式微风速标定装置的标定方法，根据标定风速范围，选择合适的标准流量管的管径，将管道轴心风速作为标准点风速，根据质量守恒定律，由进口端的标准流量求出标准风道的标准平均风速，再由流体在管道内流动分布的特点，经理论计算得出管道轴心风速作为标准点风速。

标定流程为：根据标定仪器需标定风速范围，选择合适管径的可变式标准流量管7，用橡皮管9将可变径标准流量管7的静压采集孔8和微压差计10的负压孔连通，并将热线风速仪的风速探头插入到标准风道5的风速计测孔6，然后将分别用电路连通变频器2和风机1。首先，读取标准风道中0m/s风速时微压差计的定点压差值，将其输入到自行开发的计算程序中，启动系统，通过变频器2改变离心风机1的频率，系统稳后，依次读取离心风机1频率、风速仪实测风速、微压差计10读数以及大气压力、空气温度和湿度值，将这些数值输入到自行开发的计算程序中，然后改变风机频率经行多工况标定，并将每次所读数据输入计算程序中。最后通过自行开发的计算程序处理，得到不同风机频率下的标定点风速(标准风道轴心风速)以及风速计实测风速的误差和风速计校正系数K₀。

综上所述，本发明提出的可变径负压式微风速标定装置，采用可变径标准流量管测量空气流量，可根据测量标定范围不同选取不同的管径，然后对微风速段(0m/s～0.6m/s和0.6m/s～2m/s)精准标定；采用微压计进行压差测量，具有测量数据快捷、准确；风道采用负压式引入空气，并与静压箱连接，且设渐扩整流段，使气流稳定，具有稳定性强及明显提高标定精度的特点；整个装置还具有调速平稳、移动方便、测量对象针对性强、制造工艺简单、成本低廉等优点。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims

1.一种可变径负压式微风速标定装置，其特征在于，所述装置包括可变径式标准流量管、渐扩整流风管、标准风道、静压箱、离心风机、变频器、微压差计；

2.根据权利要求1所述的可变径负压式微风速标定装置，其特征在于：

整个装置设置于底部有滚轮的推车上。

3.根据权利要求1所述的可变径负压式微风速标定装置，其特征在于：

所述可变径标准流量管包括：标准流量管、该标准流量管内设有的可改变标准流量管管径的移动活塞。