CN108593957A - 一种给水管道流速测量装置 - Google Patents

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刘志强
吴瑕
蒋爱玲
李政翾
叶磊
周丽娜
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Tianjin University
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Tianjin University
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    • 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
    • G01P5/14—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring differences of pressure in the fluid

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Abstract

本发明公开了一种给水管道流速测量装置，包括分开设置在给水管道中的两个压力传感器，其中一个压力传感器设置在弯管Ⅰ中，另一个压力传感器设置在弯管Ⅱ中，所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ下端分别固定在两个传感器安装座上，所述传感器安装座固接在给水管道的外侧，两个所述压力传感器分别安装在两个所述传感器安装座上，所述弯管Ⅰ设置在所述弯管Ⅱ的上游，所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ上端为自由端，所述弯管Ⅰ的自由端迎水设置，所述弯管Ⅱ的自由端背水设置。本发明因测量装置安装在管道内的结构较小，占用管道内的空间较小，形成的水阻较小，因此可使测量结果更加精确。

Description

一种给水管道流速测量装置
技术领域
本发明涉及一种管道内水流流速测量装置，特别是一种给水管道内的水流流速测量装置。
背景技术
当前测量管道流速的装置虽然很多，但通常是直接在管道上安装测量仪器，例如毕托管流量计测速装置、涡街流量计测速装置、孔板流量计测速装置和超声波流量计测速装置，需要直接安装在管道内，占用管道内的空间较大，使得水流阻力较大，测量结果不够精确。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种给水管道内的水流流速测量装置，该装置的测量结果准确度较高。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种给水管道流速测量装置，包括分开设置在给水管道中的两个压力传感器，其中一个压力传感器设置在弯管Ⅰ中，另一个压力传感器设置在弯管Ⅱ中，所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ下端分别固定在两个传感器安装座上，所述传感器安装座固接在给水管道的外侧，两个所述压力传感器分别安装在两个所述传感器安装座上，所述弯管Ⅰ设置在所述弯管Ⅱ的上游，所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ上端为自由端，所述弯管Ⅰ的自由端迎水设置，所述弯管Ⅱ的自由端背水设置。
两个所述压力传感器之间的距离≥200mm。
所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ均为流线型渐缩管，所述流线型渐缩管的直径从下至上逐渐减小。
所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ均为渐缩管，所述渐缩管的直径从下至上逐渐减小。
所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ均采用流线型结构。
两个所述压力传感器设置在给水管道中的一个管段内，在所述管段的两端各设有一连接法兰，所述连接法兰和与其靠近的所述压力传感器之间的距离≥200mm。
所述管段、所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ均是采用不锈钢管制成的。
本发明具有的优点和积极效果是：通过采用将两个压力传感器分别设置在两个弯管中测量迎水面和背水面压力的结构，获得压差，通过压差可计算出管道中的流速，因测量装置安装在管道内的结构较小，占用管道内的空间较小，形成的水阻较小，因此可使测量结果更加精确。可以方便快捷地实现管道中任何一处流速的测量，没有复杂的机械结构和仪表，结构简单，成本较低，实用性强，经济实用；经整合后成为一体，检修方便，可靠性和稳定性较高，运行过程全自动，所以只需要定期检查维修便可，安装维护便捷；结构简单，采用具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性的材料作为固定材料，安全可靠；弯管采用流线型缩径管，减少了水流的阻力和紊流效应，使得测量结果准确度较高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的1-1剖面图。
图中：1、连接法兰；2、管段；3、弯管Ⅰ；4、弯管Ⅱ；5、传感器安装座。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图2，一种给水管道流速测量装置，包括分开设置在给水管道中的两个压力传感器，其中一个压力传感器设置在弯管Ⅰ3中，另一个压力传感器设置在弯管Ⅱ4中，所述弯管Ⅰ3和所述弯管Ⅱ4下端分别固定在两个传感器安装座上5，所述传感器安装座5固接在给水管道的外侧，两个所述压力传感器分别安装在两个所述传感器安装座5上，所述弯管Ⅰ3设置在所述弯管Ⅱ4的上游，所述弯管Ⅰ3和所述弯管Ⅱ4上端为自由端，所述弯管Ⅰ3的自由端迎水设置，所述弯管Ⅱ4的自由端背水设置。
在本实施例中，两个所述压力传感器之间的距离≥200mm，以防止两者之间相互干扰，减少水流紊流影响。所述弯管Ⅰ3和所述弯管Ⅱ4均为流线型渐缩管，所述流线型渐缩管的直径从下至上逐渐减小，流线型可避免产生涡流，渐缩管可以减少水流的阻力，使得测量结果更加的准确。所述弯管Ⅰ3和所述弯管Ⅱ4也可以采用渐缩管，所述渐缩管的直径从下至上逐渐减小；所述弯管Ⅰ3和所述弯管Ⅱ还可以采用流线型结构。为了方便安装和检修，两个所述压力传感器设置在给水管道中的一个管段2内，在所述管段2的两端各设有一连接法兰1，所述连接法兰1和与其靠近的所述压力传感器之间的距离≥200mm。为了减少边壁效应的影响，所述弯管Ⅰ3和所述弯管Ⅱ4自由端均位于给水管道的中心轴线处。所述管段2、所述弯管Ⅰ3和所述弯管Ⅱ4均是采用不锈钢管制成的，因不锈钢管具有良好的耐腐蚀性、耐磨损性和较大的硬度，可以保证上述给水管道流速测量装置具有较长的使用寿命。
本发明的工作原理：
水流进入给水管道后，迎水面a处和背水面b处的压力是不同的。弯管Ⅰ3中的压力反应的是迎水面a处的压力，弯管Ⅱ4中的压力反应的是背水面b处的压力。位于弯管Ⅰ3中的压力传感器和位于弯管Ⅱ4中的压力传感器分别测量出迎水面与背水面的压力，通过计算出其压差，并通过压差与流速的关系可以计算出管道中水的流速。具体公式如下：
位于弯管Ⅰ3中的压力传感器测量迎水面a处的压力为：
位于弯管Ⅱ4中的压力传感器测量背水面b处的压力为：
压差：
流速：
其中：Pa:迎水面的压力(m)；Pb Z:背水面的压力(m)；P:压强(Pa)
ρ：密度(kg/cm3)；g:重力加速度(9.8m/s2)；V:速度(m/s)
ΔP：压差(m)；压力水头；速度水头
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种给水管道流速测量装置，其特征在于，包括分开设置在给水管道中的两个压力传感器，其中一个压力传感器设置在弯管Ⅰ中，另一个压力传感器设置在弯管Ⅱ中，所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ下端分别固定在两个传感器安装座上，所述传感器安装座固接在给水管道的外侧，两个所述压力传感器分别安装在两个所述传感器安装座上，所述弯管Ⅰ设置在所述弯管Ⅱ的上游，所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ上端为自由端，所述弯管Ⅰ的自由端迎水设置，所述弯管Ⅱ的自由端背水设置。
2.根据权利要求1所述的给水管道流速测量装置，其特征在于，两个所述压力传感器之间的距离≥200mm。
3.根据权利要求1所述的给水管道流速测量装置，其特征在于，所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ均为流线型渐缩管，所述流线型渐缩管的直径从下至上逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的给水管道流速测量装置，其特征在于，所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ均为渐缩管，所述渐缩管的直径从下至上逐渐减小。
5.根据权利要求1所述的给水管道流速测量装置，其特征在于，所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ均采用流线型结构。
6.根据权利要求1所述的给水管道流速测量装置，其特征在于，两个所述压力传感器设置在给水管道中的一个管段内，在所述管段的两端各设有一连接法兰，所述连接法兰和与其靠近的所述压力传感器之间的距离≥200mm。
7.根据权利要求6所述的给水管道流速测量装置，其特征在于，所述管段、所述弯管Ⅰ和所述弯管Ⅱ均是采用不锈钢管制成的。
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