CN203310854U - 新型温度补偿式风速传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开新型温度补偿式风速传感器涉及风速测量领域，尤其指一种新型温度补偿式风速传感器。它包括控制单元箱(1)、温度探头(2)、法兰(3)、差压探头(4)及柔性自动清灰棒(5)，所述控制单元箱(1)设置在差压探头(4)上部；所述差压探头(4)中部总安装有法兰(3)；所述温度探头(2)设置在差压探头(4)中间，通过导线(6)与控制单元箱(1)相连；所述柔性自动清灰棒(5)设置在差压探头(4)内；它采用一体化结构，集成智能设计以及在差压测量探头表面粘接有99刚玉陶瓷和利用柔性自动清灰棒能确保差压探头不会发生堵塞现象，它能实现锅炉燃烧优化，改善锅炉燃烧工况，提高锅炉燃烧效率。

Description

新型温度补偿式风速传感器

技术领域

本实用新型涉及风速测量领域，尤其指一种新型温度补偿式风速传感器。 

背景技术

在火力发电厂中，实现锅炉燃烧优化控制，将有利于降低能源消耗，提高燃烧效率，减少烟尘总量排放，降低烟气中NO/CO含量等。而要实现锅炉的燃烧优化控制，稳定、准确的风量测量是非常重要的，目前国电火力发电厂所使用的风量测量装置有很多种，但都主要存在以下方面的问题：(1)堵灰严重，影响到装置正常使用；(2)耐磨差。 

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供新型温度补偿式风速传感器它能解决背景技术所存在的问题，它解决了堵管和磨损两大技术难题，可在分散控制系统(DCS)上生成锅炉风速、风量在线监测系统，能实时监测风管的一次风速，使锅炉燃烧中重要参数得到有效实时监测，运行调整和故障诊断有据可依；它能实现锅炉燃烧优化，改善锅炉燃烧工况，提高锅炉燃烧效率。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：它包括控制单元箱、温度探头、法兰、差压探头及柔性自动清灰棒，所述控制单元箱设置在差压探头上部；所述差压探头中部总安装有法兰；所述温度探头设置在差压探头中间，通过导线与控制单元箱相连；所述柔性自动清灰棒设置在差压探头内。 

较佳的，所述的控制单元箱里设置有差压变送器、温度变送器和速度计算模块； 

较佳的，所述的温度探头采用铠装热电阻传感器，外围设置有不锈钢 金属保护套； 

较佳的，所述的差压探头表面粘接有99刚玉陶瓷； 

较佳的，所述的差压探头两侧设置有对称的半圆环引压管； 

本实用新型的有益效果：本实用新型它解决了堵管和磨损两大技术难题，可直接在分散控制系统(DCS)上生成锅炉风速、风量在线监测系统，能实时监测风管的一次风速，使锅炉燃烧中重要参数得到有效实时监测，运行调整和故障诊断有据可依；它能实现锅炉燃烧优化，改善锅炉燃烧工况，提高锅炉燃烧效率。 

附图说明

图1是本实用新型之实施例的结构示意图； 

图2是图1右视图。 

附图标记说明： 

1、控制单元箱；2、温度探头；3、法兰；4、差压探头； 

5、柔性自动清灰棒；11、差压变送器；12、温度变送器； 

13、速度计算模块；21、半圆环引压管。 

具体实施方式：

下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明： 

如图1、图2所示，本具体实施方式它包括控制单元箱1、温度探头2、法兰3、差压探头4及柔性自动清灰棒5，所述控制单元箱1设置在差压探头4上部；所述差压探头4中部总安装有法兰3；所述温度探头2设置在差压探头4中间，通过导线6与控制单元箱1相连；所述柔性自动清灰棒5设置在差压探头4内。 

所述的控制单元箱1里设置有差压变送器11、温度变送器12和速度计算模块13； 

所述的温度探头2采用铠装热电阻传感器，外围设置有不锈钢金属保护套； 

所述的差压探头4表面粘接有99刚玉陶瓷； 

所述的差压探头两侧设置有对称的半圆环引压管21； 

本实用新型的工作原理如下： 

1、温度补偿式风速传感器的一次测量元件是基于靠背测量原理，它安装在管道上，其探头插入管内，当管内有气流流动时，迎风面受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能，因而迎面管内压力较高，其压力称为“全压”，背风侧由于不受气流冲压，其管内的压力为风管内的静压力，其压力称为“静压”，全压和静压之差称为差压，其大小与管内风速有关，风速越大，差压越大；风速小，差压也小，因此，只有测量出差压的大小，再找出差压与风速的对应关系，就能正确地测出管内风速。 

根据以下的数学模型： 

$V=k_d\sqrt{\frac{2p_d}{\mathrm{\ρ}}}$

式中，V——管内风速； 

p_d——测量探头测得的压差； 

k_d——测量探头标定系数； 

ρ-空气密度。

其中ρ₀为标准状况下的空气密度，T为风管内风粉混合物的温度。 

通过以上计算从而得到流流过风管的风粉混合物的实际速度。 

2、差压探头基于靠背测量原理，主要用来感应煤粉管道的动、静压差，为了防止煤粉的冲刷，在差压探头的表面粘接有99刚玉陶瓷，能有效防止风粉对测量探头磨损从而影响到测量精度，同时也大大提高了差压探头的使用寿命。 

3、温度探头采用铠装热电阻传感器，外加不锈钢金属保护套，安装在差压探头的中间，不仅导热性能好，而且能避免煤粉冲刷，大大提高了温度探头的使用寿命。 

4、控制单元箱是温度补偿式风速传感器的主要组成部分，它主要有差压变送器、温度变送器和速度计算模块组成，其中速度计算模块是核心控制部件，它主要由高速单片机系统、输入调理电路，输出电路、通信电路以及电源转换电路等构成。输入调理电路完成差压信号和温度信号的采集和隔离放大，把外部采集的电信号转换成数字信号；单片机系统对采集的数字信号，进行软件滤波处理，通过计算模型，输出风速信号数字量；输出电路和通信电路主要是把风速信号数字量转换成标准的4～20mA电流和串行通信信号输出。 

5、柔性自动清灰棒采用特殊材料加工而成，对它的谐振频率的有严格的要求，保证在使用过程中和煤粉管道的风速产生共振，不断的振动敲打，确保差压探头不会发生堵塞现象。 

6、所述的温度补偿式风速传感器和连接法兰之间加石棉垫，防止一次风管内煤灰泄漏。 

7、所述的温度补偿式风速传感器通过ZRVVP3×1.0屏蔽电缆和DCS或者主控计算机直接连接，接线端通过包塑金属软管连接，金属软管必须有固定支撑点，以防摆动、引入干扰信号。 

8、所述温度补偿式风速传感器最好安装在水平直管段上，距阀门、弯头3倍以上管径处，其插入深度＝1/2D。 

本实用新型的特点如下： 

(1)采用一体化结构，可以省去差压测量的引压管路等辅助材料和连接部分，气路和外界密封性能增强，确保气路无气体流动，减少堵灰的概率； 

(2)采用集成智能化设计，现场采集温度和差压信号，并通过智能微处理器对采集信号进行分析、计算、处理，转换成标准的风速信号，不仅提高了传感器的实时性，同时通过温度补偿，提高了传感器的精确度； 

(3)差压测量探头表面粘接有99刚玉陶瓷，能有效防止风粉对测量 探头磨损从而影响到测量精度，同时也大大提高了差压探头的使用寿命； 

(4)柔性自动清灰棒能确保差压探头不会发生堵塞现象。 

本实用新型通过采用一体化结构，集成智能设计以及在差压测量探头表面粘接有99刚玉陶瓷和利用柔性自动清灰棒能确保差压探头不会发生堵塞现象，它能实现锅炉燃烧优化，改善锅炉燃烧工况，提高锅炉燃烧效率。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。 

Claims (5)

1.新型温度补偿式风速传感器，其特征在于它包括控制单元箱(1)、温度探头(2)、法兰(3)、差压探头(4)及柔性自动清灰棒(5)，所述控制单元箱(1)设置在差压探头(4)上部；所述差压探头(4)中部总安装有法兰(3)；所述温度探头(2)设置在差压探头(4)中间，通过导线(6)与控制单元箱(1)相连；所述柔性自动清灰棒(5)设置在差压探头(4)内。

2.根据权利要求1所述的新型温度补偿式风速传感器，其特征在于所述的控制单元箱(1)里设置有差压变送器(11)、温度变送器(12)和速度计算模块(13)。

3.根据权利要求1所述的新型温度补偿式风速传感器，其特征在于所述的温度探头(2)采用铠装热电阻传感器，外围设置有不锈钢金属保护套。

4.根据权利要求1所述的新型温度补偿式风速传感器，其特征在于所述的差压探头(4)表面粘接有99刚玉陶瓷。

5.根据权利要求1所述的新型温度补偿式风速传感器，其特征在于所述的差压探头(4)两侧设置有对称的半圆环引压管(21)。

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