CN205785357U - 一种矩阵式截面流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矩阵式截面流量计。其目的是为了提供一种流速测量精准、框架安装的流量计。本实用新型包括安装框架、全压测量系统，静压测量系统、差压变送器、温度测量系统、压力测量系统和微处理器，安装框架固定于烟道内，全压测量系统包括引压干路和测量单元，引压干路固定于安装框架内，安装框架内分为若干个矩形测量单元；静压测量系统置于全压测量系统后；全压与静压测量系统分别与差压变送器相连；温度测量系统包括温度传感器和温度变送器，温度传感器与设置于安装框架外的温度变送器相连；压力测量系统包括压力取压管和压力变送器，压力取压管与设置于安装框架外的压力变送器相连；差压、温度和压力变送器分别与微处理器相连。

Description

一种矩阵式截面流量计

技术领域

本实用新型涉及一种污染源流量监测装置，特别是涉及一种矩阵式截面流量计。

背景技术

目前用于污染源在线监测通常采用温度压力流速同时测量的方式，其主要目的是测量标准状态下烟气流量。测量温度和压力实际上是对流量计算进行补偿。当工业现场需要统计污染物排放量时，通常做法是将标准状态污染物浓度和标准状态流量进行相乘计算，计算表的结果作为企业排污统计数据。因此，在进行流量测量时通常采取温度、压力、流速(流量)同时测量的方式。另外根据HJ/T 75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》要求，烟气在线监测系统需将工况的温度、压力、流速(流量)座位数据能够显示、存储并进行打印。目前现有技术中的温压流一体机大多采用皮托管流量计测量差压，测量时通常只测量烟道内某一个点，以该点流速代表断面平均流速，如果该测点位于烟道中心，误差相对会小一些，由于工业现场差异很大，烟道尺寸有的达到8～10米，因此流量测量会出现很大的测量误差。这样对于用户的污染物排放量统计也会形成很大误差，对于用户会涉及到排污费用，在一定程度上影响了企业的经济效益；工业现场有的在设计时没有考虑在线监测设备的安装，在设计时，烟道直管段通常很短(通常达不到HJ/T75-2007要求)，在这样的环境中，烟道内存在涡流、湍流等，在进行流量测量时，会出现流速跳变、流速急剧变化甚至会出现流速为0的情况，这样不能及时反映出工况，在进行流量测量时，也会形成测量上的误差。而目前现有的截面流量计，其结构简单，测量点偏少，以致测量结果不够准确、稳定，而且其不具有温度、压力测量装置，在进行温度压力补偿时，还需要独立安装温度、压力测量装置。而温度传感器一般长度固定，在安装时很难根据现场情况进行匹配，其测量的结果精确度不高。而压力测量时通常只能测量烟道内某一点，在烟道内复杂情况下，其测量结果同样稳定性偏低。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种流速测量稳定可靠、结构巧妙，框架式安装的一种矩阵式截面流量计。

本使用新型一种矩阵式截面流量计，包括安装框架、全压测量系统，静压测量系统、差压变送器、温度测量系统、压力测量系统和微处理器，所述安装框架固定于烟道内，所述全压测量系统包括引压干路和测量单元，所述引压干路固定于安装框架内，所述安装框架内分为若干个矩形区域，每个矩形区域内设置有一个测量单元，所述测量单元包括引压管和引压支路，所述引压管通过引压支路平行连接于引压干路两侧，引压管上下两端设有面向入风口方向倾角切口，所述倾角切口与气流夹角为45°；所述静压测量系统平行设置于全压测量系统后侧，其结构与所述全压测量系统相同，倾角切口方向背向入风口；所述全压测量系统与所述静压测量系统分别与设置于安装框架外的差压变送器相连；所述温度测量系统包括温度传感器和温度变送器，所述温度传感器设置于安装框架内底部，所述温度变送器设置于安装框架外并与温度传感器相连；所述压力测量系统包括压力取压管和压力变送器，所述压力取压管设置于安装框架内底部，所述压力变送器设置于安装框架外并与压力取压管相连；所述微处理器设置于安装框架外，差压变送器、温度变送器和压力变送器分别与微处理器相连。

本使用新型一种矩阵式截面流量计，其中所述微处理器为STM32单片机。

本使用新型一种矩阵式截面流量计，其中所述温度传感器为PT100温度传感器。

本实用新型一种矩阵式截面流量计与现有技术的不同在于：本实用新型一种矩阵式截面流量计将温度、压力、差压测量系统集成于同一截面框架内，在烟道内矩阵式设置若干个测量单元，可同时测量差压和压力，测量差压时把各个测量单元测量得到的差压进行均值计算，以得到整个断面的平均流速；在测量差压同时，可利用静压测量系统管路，测量烟道内压力；烟道内温度传感器根据烟道和安装框架尺寸，按比例定制；与现有技术相比，本实用新型采用框架式结构，集成温度、压力、差压测量装置，在测量流速的同时采集烟道内温度、压力数据，对流速进行补偿计算，使流速数据精确性大幅提高；安装框架内测量点密度高，分布均匀，结构巧妙，以面代点测量整个烟道断面的平均差压，精确性、稳定性大大提高。

附图说明

图1为本实用新型一种矩阵式截面流量计的整体结构图。

图2为本实用新型一种矩阵式截面流量计测量单元的正视图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型一种矩阵式截面流量计，包括安装框架1、全压测量系统3，静压测量系统4、差压变送器6、温度测量系统、压力测量系统和STM32单片机11；安装框架1固定于烟道内，全压测量系统3包括引压干路2和测量单元5，引压干路2固定于安装框架1内，安装框架1内分为若干个矩形区域，每个矩形区域内设置有一个测量单元5，测量单元5包括引压管52和引压支路51，引压管通过引压支路平行连接于引压干路两侧，引压管上下两端设有面向入风口方向倾角切口53，倾角切口53与气流夹角为45°；静压测量4系统平行设置于全压测量系统3后侧，其结构与所述全压测量系统3相同，倾角切口53方向背向入风口；全压测量系统3与静压测量系统4分别与设置于安装框架1外的差压变送器6相连；温度测量系统包括PT100温度传感器7和温度变送器8，PT100温度传感器7设置于安装框架1内底部，PT100温度传感器7与设置于安装框架外的温度变送器8相连；压力测量系统包括压力取压管9和压力变送器10，压力取压管9设置于安装框架1内底部，压力变送器10设置于安装框架1外并与压力取压管9相连；所述STM32单片机11设置于安装框架1外，差压变送器6、温度变送器8和压力变送器10分别与STM32单片机11相连。

本实用新型一种矩阵式截面流量计的工作原理是：矩阵式截面流量计分为差压测量系统、压力测量系统和温度测量系统三个部分，其中矩阵式差压测量系统将烟道分为若干个面积相同的矩形区域，每个矩形区域中均设置有一个测量单元，这样每个矩形区域内均有4个倾角切口引压点，可以测量全压和静压；如此，烟道内将设置有若干面积相同的测量单元，将这些测量单元采集的全压和静压输入到差压变送器中，并进行平均值计算，得到烟道横截面的平均全压和平均静压，经算就可以得出平均的测量差压。根据平均差压，单片机即可计算出整个断面的流速情况。由于温度、压力都会对烟道内的流速产生影响，本实用新型集成温度检测系统和压力检测系统，压力变送器、温度变送器将检测到的信号传送给单片机，由单片机根据温度、压力数据对流速情况进行补偿计算，从而得出更加精确的流速数据。

本实用新型一种矩阵式截面流量计，将温度、压力、差压测量系统集成于同一安装框架内；在烟道内矩阵式设置若干个测量单元，可同时测量差压和压力，测量差压时把各个测量单元测量得到的差压进行均值计算，以得到整个断面的平均流速；在测量差压同时，可利用温度测量系统和压力测量系统对烟道内的温度和压力进行测量，从而对流速进行补偿计算；与现有技术相比，本实用新型采用框架式结构，集成温度、压力、差压测量装置，在测量流速的同时采集烟道内温度、压力数据，对流速进行补偿计算，使流速数据精确性大幅提高；安装框架内测量点密度高，分布均匀，结构巧妙，以面代点测量整个烟道断面的平均差压，精确性、稳定性大大提高。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种矩阵式截面流量计，其特征在于，包括安装框架、全压测量系统，静压测量系统、差压变送器、温度测量系统、压力测量系统和微处理器，所述安装框架固定于烟道内，所述全压测量系统包括引压干路和测量单元，所述引压干路固定于安装框架内，所述安装框架内分为若干个矩形区域，每个矩形区域内设置有一个测量单元，所述测量单元包括引压管和引压支路，所述引压管通过引压支路平行连接于引压干路两侧，引压管上下两端设有面向入风口方向倾角切口，所述倾角切口与气流夹角为45°；所述静压测量系统平行设置于全压测量系统后侧，其结构与所述全压测量系统相同，倾角切口方向背向入风口；所述全压测量系统与所述静压测量系统分别与设置于安装框架外的差压变送器相连；所述温度测量系统包括温度传感器和温度变送器，所述温度传感器设置于安装框架内底部，所述温度变送器设置于安装框架外并与温度传感器相连；所述压力测量系统包括压力取压管和压力变送器，所述压力取压管设置于安装框架内底部，所述压力变送器设置于安装框架外并与压力取压管相连；所述微处理器设置于安装框架外，差压变送器、温度变送器和压力变送器分别与微处理器相连。

2.如权利要求1所述的一种矩阵式截面流量计，其特征在于，所述微处理器为STM32单片机。

3.如权利要求1所述的一种矩阵式截面流量计，其特征在于，所述温度传感器为PT100温度传感器。