CN106771334A - 流速测量方法 - Google Patents

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何立同
赵雅菊
王仁伟
方晶
钱金松
钟珂
隋雅君
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft

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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明提供一种流速测量方法，通过测量信号采集，在管道壁上安装换能传感器，测量管道壁产生的振动频率、能量；换能传感器包括永久磁铁和线圈；测量信号调理，线圈的两端引出线接入信号调理装置，信号调理装置对换能传感器获取的测量信号幅值进行调理；信号数据采集，调理后的信号进入数据采集装置进行A/D转换；数据处理，采集信号的变动范围，计数信号的频率，对应得出气体的流速。该种流速测量方法，与现有几种测量方法原理不同的，不需要在设备上开检测孔，不需要加示踪粒子，也不与流体直接接触，可在运行过程中实时的流速测量。

Description

流速测量方法
技术领域
本发明涉及一种流速测量方法。
背景技术
电厂锅炉启、停，正常变工况运行过程中，必然牵涉到风、烟流速的调整。由于运行、检修等原因，风道、烟道（此处后面统称管道或流道）的流量不同，流速不同，流场会发生变化，特别在风机并列时，由于工作点的偏离，有可能发生抢风、喘振，需要进行流速测量。
现有测速方法有多种。一是差压法，测速管（即毕托管）测速，根据伯努利方程，流体的流速与动压、总压的关系，测得动压与总压，从而得到流速，它需要在管道壁上开检测孔，将探头伸入管道内（被测对象中）。二是多普勒效应测速，振动源发出的频率与收到的从运动物体返回的振动频率不同，从而得到运动速度，如多普勒雷达。用于流体测速，它需要有示踪粒子，发射源，产生反射。
发明内容
本发明的目的是提供一种流速测量方法，与现有几种测量方法原理不同的，不需要在设备上开检测孔，不需要加示踪粒子，也不与流体直接接触，可在运行过程中实时的流速测量方法，解决现有技术中存在的上述问题。
本发明的技术解决方案是：
一种流速测量方法，包括以下步骤，
测量信号采集，在管道壁上安装换能传感器，采集测量信号，包括测量管道壁产生的振动频率、能量；换能传感器包括永久磁铁和线圈，永久磁体固定在管道壁外壁，永久磁体随管道壁作垂直于管道壁面法线方向的来回运动；线圈直径与永久磁体匹配的线圈，线圈布置在永久磁体磁极之间，运动线圈设置在最大限度切割磁力线的位置；
测量信号调理，线圈的两端引出线接入信号调理装置，信号调理装置对换能传感器获取的测量信号幅值进行调理，使信号幅值在一定的范围内，以适合于A/D转换的范围；
信号数据采集，调理后的信号进入数据采集装置进行A/D转换；
数据处理，采集信号的幅值、频率变动范围，计数信号的频率，通过现场标定换算对应得出气体的流速。
本发明的有益效果是：该种流速测量方法，与现有几种测量方法原理不同的，不需要在设备上开检测孔，不需要加示踪粒子，也不与流体直接接触，可在运行过程中实时的流速测量。
具体实施方式
下面详细说明本发明的优选实施例。
实施例
一种流速测量方法，包括以下步骤，
测量信号采集，在管道壁上安装换能传感器，采集测量信号，包括测量管道壁产生的振动频率、能量；换能传感器包括永久磁铁和线圈，永久磁体固定在管道壁外壁，永久磁体随管道壁作垂直于管道壁面法线方向的来回运动；线圈直径与永久磁体匹配的线圈，线圈布置在永久磁体磁极之间，运动线圈设置在最大限度切割磁力线的位置；
测量信号调理，线圈的两端引出线接入信号调理装置，信号调理装置对换能传感器获取的测量信号幅值进行调理，使信号幅值在一定的范围内，以适合于A/D转换的范围；
信号数据采集，调理后的信号进入数据采集装置进行A/D转换；
数据处理，采集信号的幅值、频率变动范围，计数信号的频率，通过现场标定换算对应得出气体的流速。
气体流动过程中由于流体本身性质、流体流动的动力源、流体流动过程中流道的几何形状（如：流道方、圆；转折等）及表面状况（如：粗糙、支撑）等特性，会产生脉动噪声及涡流，脉动噪声的频率、强度与流体的流速有关，与之相关的描述有雷诺数（Re=ρuL/η）、斯特努哈数(St=fL/u)。流体的脉动作用于管道壁，具有较大的能量，会产生振动。
该种流速测量方法，与现有几种测量方法原理不同的，不需要在设备上开检测孔，不需要加示踪粒子，也不与流体直接接触，可在运行过程中实时的流速测量。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例证对本发明作了详细说明，但相关的一般技术人员应当理解，可以对前述各记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换。例如：可以考虑采用振动传感器或其他声能换能器检测出频率与振幅，等。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种流速测量方法，其特征在于：包括以下步骤，
测量信号采集，在管道壁上安装换能传感器，采集测量信号，包括测量管道壁产生的振动频率、能量；换能传感器包括永久磁铁和线圈，永久磁体固定在管道壁外壁，永久磁体随管道壁作垂直于管道壁面法线方向的来回运动；线圈直径与永久磁体匹配的线圈，线圈布置在永久磁体磁极之间，运动线圈设置在最大限度切割磁力线的位置；
测量信号调理，线圈的两端引出线接入信号调理装置，信号调理装置对换能传感器获取的测量信号幅值进行调理，使信号幅值在一定的范围内，以适合于A/D转换的范围；
信号数据采集，调理后的信号进入数据采集装置进行A/D转换；
数据处理，采集信号的幅值、频率变动范围，计数信号的频率，通过现场标定换算对应得出气体的流速。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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