CN202304962U

CN202304962U - 风洞型速度-面积法气体流量标准装置

Info

Publication number: CN202304962U
Application number: CN2011204079616U
Authority: CN
Inventors: 龚中字; 龚磊; 吴明清; 陈风华
Original assignee: Chongqing Academy of Metrology and Quality Inspection
Current assignee: Chongqing Academy of Metrology and Quality Inspection
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-10-24

Abstract

本实用新型公开了一种风洞型速度-面积法气体流量标准装置，包括风机、扩散段、梳流段、中低速风洞收缩段与流量测量段组合体、整流段、前直管段和后直管段；中低速风洞收缩段与流量测量段组合体包括依次连接的收缩段一、低风速检测段、收缩段二、中风速检测段、速度-面积法检测段Ⅰ和方转圆过渡段；速度-面积法检测段Ⅰ设有检测压差的微差压变送器Ⅰ，方转圆过渡段设有检测压力的压力变送器；前直管段上设有压力传感器，后直管段上设有温度传感器。该装置既可测风速ν，又可测流量q；既可用于风速表的检测，又可用于气体流量计检测。而传统的风洞装置只能测量风速，传统的速度-面积法检测装置只能测量流量。该装置综合实现了这两者的功能。

Description

风洞型速度-面积法气体流量标准装置

技术领域

本实用新型涉及一种气体流量计的检测装置和风速表检测装置，尤其涉及一种风洞型速度-面积法气体流量标准装置。

背景技术

现有的气体流量装置多为单一性功能装置：如钟罩式气体流量标准装置、速度-面积法气体流量标准装置等仅用于流量q检测；现有的环形风洞或开放式风洞试验装置也仅用于中低风速ν的检测。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型提供了一种将风洞试验装置与速度-面积法流量装置有机结合，既能测流体速度ν，又能测量流量q，既可用于风速表检测，也可用于气体流量计检测的风洞型速度-面积法气体流量标准装置。

本实用新型的目的是这样实现的：风洞型速度-面积法气体流量标准装置，包括依次连接的风机、扩散段、梳流段、中低速风洞收缩段与流量测量段组合体、整流段、前直管段和后直管段；所述中低速风洞收缩段与流量测量段组合体包括依次连接的收缩段一、低风速检测段、收缩段二、中风速检测段、速度-面积法检测段Ⅰ和方转圆过渡段，所述收缩段一与梳流段连接，方转圆过渡段与整流段连接；所述整流段上安装有整流器，所述速度-面积法检测段Ⅰ外设有微差压变送器Ⅰ，与微差压变送器Ⅰ连接的毕托管用带标尺的固定装置伸进速度-面积法检测段Ⅰ内，速度-面积法检测段Ⅰ上设有温度传感器T_s；方转圆过渡段外设有压力变送器，压力变送器的进气端与方转圆过渡段上设置的取压口连通；所述前直管段上设有压力传感器P_m，后直管段上设有温度传感器T_m。

作为本实用新型的一种优选方案，所述低风速检测段和中风速检测段内分别设有风速表。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述中低速风洞收缩段与流量测量段组合体还包括依次连接的收缩段三、高风速检测段和速度-面积法检测段Ⅱ，所述收缩段三与速度-面积法检测段Ⅰ连接，所述速度-面积法检测段Ⅱ与方转圆过渡段连接；所述速度-面积法检测段Ⅱ外设有微差压变送器Ⅱ，与微差压变送器Ⅱ连接的毕托管用带标尺的固定装置伸进速度-面积法检测段Ⅱ内，速度-面积法检测段Ⅱ上设有温度传感器T_s。

作为本实用新型的又一种优选方案，所述高风速检测段内设有风速表。

作为本实用新型的一种改进方案，该装置还包括计算机和变频器，所述温度传感器T_s、压力传感器P_m、温度传感器T_m、压力变送器检测的压力P_s以及微差压变送器Ⅰ和微差压变送器Ⅱ检测的压差△P_s信号经A∕D转换后输入计算机；所述变频器串接在风机与风机电源之间，用于调节风机转速。

本实用新型的有益效果是：使用本实用新型的装置时，将被检测的气体流量计安装在前直段和后直段之间，既可测风速ν，又可测流量q；既可用于风速表的检测，又可用于气体流量计检测。而传统的风洞装置只能测量风速和检测风速表，传统的速度-面积法检测装置只能测量流量和检测气体流量计。该装置综合实现了这两者的功能。

附图说明

图1为风洞型速度-面积法气体流量标准装置的结构示意图。

附图中：1—风机； 2—扩散段； 3—梳流段； 4—中低速风洞收缩段与流量测量段组合体； 41—收缩段一； 42—低风速检测段； 43—收缩段二； 44—中风速检测段； 45—速度-面积法检测段Ⅰ； 46—方转圆过渡段； 47—收缩段三； 48—高风速检测段； 49—速度-面积法检测段Ⅱ； 5—整流段； 6—前直管段； 7—被检测的气体流量计； 8—后直管段； 9—整流器； 10—微差压变送器Ⅰ； 11—风速表； 12—计算机； 13—变频器； 14—压力变送器； 15—微差压变送器Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地描述。

如图1所示，风洞型速度-面积法气体流量标准装置，包括依次连接的风机1、扩散段2、梳流段3、中低速风洞收缩段与流量测量段组合体4、整流段5、前直管段6、后直管段8、计算机12和变频器13。中低速风洞收缩段与流量测量段组合体4包括依次连接的收缩段一41、低风速检测段42、收缩段二43、中风速检测段44、速度-面积法检测段Ⅰ45和方转圆过渡段46。收缩段一41与梳流段3连接，方转圆过渡段46与整流段5连接。整流段5上安装有整流器9，速度-面积法检测段Ⅰ45外设有微差压变送器Ⅰ10，与微差压变送器Ⅰ10连接的毕托管用带标尺的固定装置伸进速度-面积法检测段Ⅰ45内，速度-面积法检测段Ⅰ45上设有温度传感器T_s；方转圆过渡段46外设有压力变送器14，压力变送器14的进气端与方转圆过渡段46上设置的取压口连通。前直管段6上设有压力传感器P_m，后直管段8上设有温度传感器T_m。低风速检测段42和中风速检测段44内分别设有风速表11。

温度传感器T_s、压力传感器P_m、温度传感器T_m、微差压变送器Ⅰ10检测的压差△P_s和压力变送器14检测的压力P_s信号经A∕D转换后输入计算机12。通过计算机系统自动采集压力、温度以及被检测的气体流量计的脉冲、开关量等。变频器13串接在风机1与风机电源之间，变频器13控制风机电源频率，进而调节风机转速，实现流量调节。

本实施例中，风机1采用中压离心风机，扩散段2采用不小于1:12扩散段，梳流段3内含有10层梳流（即含小孔的过滤网），前直管段6的长度≥10D，后直管段8的长度≥5D，离心风机出口与扩散段用软接头相连，扩散段、梳流段、中低速风洞收缩段与流量测量段组合体用八边形法兰相连，整流段、前直管段、被检测的气体流量计、后直管段用1.6MPa标准法兰连接。其中中低速风洞收缩段与流量测量段组合体由八边形收缩段一41、八边形收缩段二43、八边形低风速检测段42、八边形中风速检测段44、八边形速度-面积法检测段Ⅰ45、八边形方转圆过渡段46和法兰组成。其收缩段一和收缩段二均为八边形、且采用维辛斯基曲线或双3次曲线切割（4～6）mm的钢板焊接而成。风速检测段包括低风速检测段和中风速检测段，均为八边形，设计有透明观察窗和风速表托架，低风速检测段和中风速检测段内的风速表托架上均可安装被检测的风速表11。速度-面积法检测段Ⅰ45的材质为不锈钢，设计有透明观察窗和毕托管位移标尺定位装置。计算机系统包括压力温度采集系统、被检测的气体流量计的脉冲及开关量采集系统、主机显示器等。

使用该风洞型速度-面积法气体流量标准装置时，将被检测的气体流量计7安装在前直段6和后直段8之间，风机1产生气源，经扩散段2和梳流段3后形成基本均匀的气体流场，该气体流场经中低速风洞收缩段与流量测量段组合体4的收缩段一41后形成均匀的低速流场，流经低风速检测段42，经收缩段二43后进一步收缩和流速提升形成均匀的、中速的气体流场，该流场经中风速检测段44和速度-面积法检测段Ⅰ45，由安装在速度-面积法检测段Ⅰ45中的毕托管输出流速对应的差压△P_s，测量出气体压力P_s、温度T_s，计算得到速度-面积法检测段Ⅰ45的流速ν，测量出气体流场经过的毕托管处流通面积s，可测量得到速度-面积法检测段Ⅰ45处流量q_s。测量出中风速检测段44和低风速检测段45的风速表托架处的面积s₁、s₂，根据连续性流动原理，可计算得到中低流速ν₁、ν₂，实现该装置检测风速表的功能。流场经整流段5、前直管段6得到充分发散、均匀的、满足各种被检测的气体流量计所需的流场、经后直管段8回入大气。测量出气体经过被检测的气体流量计7的压力P_m、温度T_m，脉冲量，根据气体状态方程得到流经被检测的气体流量计的示值V或流量q_m，经处理得到被检测的气体流量计的示值误差E或被检测的气体流量计系数k等检测结果。

当然，只需在上述装置中的中低速风洞收缩段与流量测量段组合体4中加入依次连接的收缩段三47、高风速检测段48和速度-面积法检测段Ⅱ49，收缩段三47与速度-面积法检测段Ⅰ45连接，速度-面积法检测段Ⅱ49与方转圆过渡段46连接。在速度-面积法检测段Ⅱ49外设有微差压变送器Ⅱ15，与微差压变送器Ⅱ15连接的毕托管用带标尺的固定装置伸进速度-面积法检测段Ⅱ49内，速度-面积法检测段Ⅱ49上设有温度传感器T_s。高风速检测段48内设有风速表11。将速度-面积法检测段Ⅱ49上的温度传感器T_s和速度-面积法检测段Ⅱ49设置的微差压变送器Ⅱ15检测的压差△P_s信号经A∕D转换后也输入计算机12，

中速的气体流场经收缩段三47后进一步收缩和流速提升形成均匀的、高速的气体流场，该流场经高风速检测段48和速度-面积法检测段Ⅱ49，由安装在速度-面积法检测段Ⅱ49中的毕托管输出流速对应的差压△P_s，测量出气体压力P_s、温度T_s，计算得到速度-面积法检测段Ⅱ49的流速ν，测量出气体流场经过速度-面积法检测段Ⅱ49的毕托管处流通面积s，测量得到速度-面积法检测段Ⅱ49处流量q_s。测量出高风速检测段48的风速表托架处的面积s₃，根据连续性流动原理，可计算得到高流速ν₃，实现该装置对高速风速表检测。

综上所述，该装置既能测流体速度ν，又能测量流量q；既可用于风速表的检测，也可用于各种气体流量计的检测。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种风洞型速度-面积法气体流量标准装置，其特征在于：包括依次连接的风机（1）、扩散段（2）、梳流段（3）、中低速风洞收缩段与流量测量段组合体（4）、整流段（5）、前直管段（6）和后直管段（8）；所述中低速风洞收缩段与流量测量段组合体（4）包括依次连接的收缩段一（41）、低风速检测段（42）、收缩段二（43）、中风速检测段（44）、速度-面积法检测段Ⅰ（45）和方转圆过渡段（46），所述收缩段一（41）与梳流段（3）连接，方转圆过渡段（46）与整流段（5）连接；所述整流段（5）上安装有整流器（9），所述速度-面积法检测段Ⅰ（45）外设有微差压变送器Ⅰ（10），与微差压变送器Ⅰ（10）连接的毕托管用带标尺的固定装置伸进速度-面积法检测段Ⅰ（45）内，速度-面积法检测段Ⅰ（45）上设有温度传感器T_s；方转圆过渡段（46）外设有压力变送器（14），压力变送器（14）的进气端与方转圆过渡段（46）上设置的取压口连通；所述前直管段（6）上设有压力传感器P_m，后直管段（8）上设有温度传感器T_m。

2.根据权利要求1所述的风洞型速度-面积法气体流量标准装置，其特征在于：所述低风速检测段（42）和中风速检测段（44）内分别设有风速表（11）。

3.根据权利要求2所述的风洞型速度-面积法气体流量标准装置，其特征在于：所述中低速风洞收缩段与流量测量段组合体（4）还包括依次连接的收缩段三（47）、高风速检测段（48）和速度-面积法检测段Ⅱ（49），所述收缩段三（47）与速度-面积法检测段Ⅰ（45）连接，所述速度-面积法检测段Ⅱ（49）与方转圆过渡段（46）连接；所述速度-面积法检测段Ⅱ（49）外设有微差压变送器Ⅱ（15），与微差压变送器Ⅱ（15）连接的毕托管用带标尺的固定装置伸进速度-面积法检测段Ⅱ（49）内，速度-面积法检测段Ⅱ（49）上设有温度传感器T_s。

4.根据权利要求3所述的风洞型速度-面积法气体流量标准装置，其特征在于：所述高风速检测段（48）内设有风速表（11）。

5.根据权利要求4所述的风洞型速度-面积法气体流量标准装置，其特征在于：还包括计算机（12），所述温度传感器T_s、压力传感器P_m、温度传感器T_m、压力变送器（14）检测的压力P_s以及微差压变送器Ⅰ（10）和微差压变送器Ⅱ（15）检测的压差△P_s信号经A∕D转换后输入计算机（12）。

6.根据权利要求1所述的风洞型速度-面积法气体流量标准装置，其特征在于：还包括变频器（13），所述变频器（13）串接在风机（1）与风机电源之间。