CN206020458U - 一种风速管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风速管,包括细长的测压管,测压管一端为半球形的封闭端,另一端与圆形空心固定法兰连接,其中封闭端的球形表面设有全压孔,全压孔与处于测压管内部的全压管一端接触并对齐,全压管的另一端穿过连接盘,连接盘置于固定法兰空心内,并且连接盘与固定法兰通过沉头螺钉连接。测压管中部表面设有静压孔,在测压管内部设有静压管,静压管一端与静压孔的位置对齐,另一端穿过连接盘,静压管与测压管的轴线平行。本实用新型结构尺寸较小,能够用于小型实验风场的测量,而且精度较高。
Description
技术领域
本实用新型测试技术领域,尤其是一种风洞试验中用于测量风速和风压的风速管。
背景技术
风速管,又称空速管或者皮托管,是在进行风洞试验时极为重要的测量工具,其作用是反映出目标与外界空气的相对速度。广泛应用于科研、生产、教学、环境保护以及净化室、矿井通风、能源管理部门。测量管道风速、炉窑烟道内的气流速度,经过换算来确定流量。用靠背管测定流速和流量,使用方便,快捷,准确度高是一种经典测量方法。
风速管是相对简单的机械探测装备,造价不高,工作可靠,在航空领域已经全面成熟的应用。如果风速管能应用到航天领域,将推动航天器在大气数据采集方面的精度,降低航天推动器测量的造价等方面具有积极的现实意义。
目前,风速管用于测量风的分布,即可以得到风压和风向。具体使用方式:在测量时头部朝着来流方向,气流由头部中心孔也即总压孔引入,经由总压传感器测得总压主要用于测量煤粉管道和烟道内的动压、静压值,对测得的压力差进行系数修正后,再通过公式进行计算求得风道、烟道流速。
现有的风速管,在使用时,其不足之处是测量端与主管呈直角结构,且占据几何空间大,不便于插入工业管道特别是小孔径管道。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种风速管,其结构较小,能够用于小型实验风场的测量,而且精度较高。
为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:一种风速管,其特征在于:包括细长的测压管,所述的测压管一端为半球形的封闭端,另一端与圆形空心固定法兰连接,其中封闭端的球形表面设有全压孔,全压孔与处于测压管内部的全压管一端接触并对齐,全压管的另一端穿过连接盘,连接盘置于固定法兰空心内,并且连接盘与固定法兰通过沉头螺钉连接。
对上述结构作进一步限定,所述的全压孔设置为五个,其中一个全压孔的轴线与测压管的轴线重合,其余四个以测压管的轴线为中心、在圆周方向上均匀分布,与全压孔对应的全压管同样为5个,全压管的轴线与测压管的轴线平行或重合。
对上述结构作进一步限定,所述的全压管为细长管,其直径为0.4-0.6毫米,所述的测压管为铜管,其内径为8-10毫米。
对上述结构作进一步限定,所述的测压管中部表面设有静压孔,在连接盘上设置静压管,静压管把外界与测压管内部空间连通。
对上述结构作进一步限定,所述的静压管一端与静压孔的位置对齐,另一端穿过连接盘,静压管与测压管的轴线平行。
对上述结构作进一步限定,所述的测压管内部、封闭端附近设有第二隔板,所有的全压管穿过第二隔板,并且利用第二隔板支撑全压管,所述的测压管内还设有用于支撑静压管和全压管的第一隔板,所述的第一隔板设于静压孔与固定法兰之间,并且靠近静压孔一侧。
对上述结构作进一步限定,处于测压管外部的静压管的长度大于全压管的长度。
对上述结构作进一步限定,所述的静压孔设置为8个,其处于测压管同一截断面上,并且在该端面上沿着测压管轴线均匀分布。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
(1)本实用新型中的风速管,在测压管内部设置全压管和静压管,通过布置5个不在同一平面上的全压孔来检测不同方向上的风压,实现风压测量精确,同样利用风压和静压之间关系来确定风洞内的风速。这种结构相对常用的风速管来说尺寸大大减小,测压孔直径设计小,分布精度高,能够应用于小型实验风场的测量,标定数据准确,测试精度高;
(2)本实用新型中的测压管内部设置两个隔板,利用隔板支撑全压管和静压管,使这种细长的铜管在发生碰撞后降低损坏机率,提高使用寿命,同样在隔板上开设供铜管穿过的小孔,小孔与全压孔对器,这样在风速管装载时,不必考虑每个铜管之间的定位关系,提高装配效率与装配精度;另外,该风速管整体组装为一体结构,利用固定法兰与外部构件进行连接固定,方便现场安装,调整操作时间短。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型的一种内部结构示意图;
图3是本实用新型的另一种内部结构示意图;
图4是图2和图3中A向视图;
图5是图2和图3中B-B断面图;
图中:1、固定法兰,2、测压管,3、静压孔,4、全压管,5、静压管,6、连接盘,7、沉头螺钉,8、第一隔板,9、第二隔板,10、全压孔。
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的说明。
根据附图1和2可知,本实用新型具体涉及一种风速管,包括测压管2、以及在测压管2内设置的静压管5和全压管4,其中测压管2的结构为细长铜管,该细长铜管的一端为半球形的封闭端,在封闭端上的球形表面设有全压孔10,细长铜管的另一端与圆形空心固定法兰1连接。在装配时,需要考虑全压孔10与处于测压管2内部的全压管4一端接触并对齐,并保证尾部测压管2的位置与头部全压孔10位置相位保持一致,全压管4的另一端穿过连接盘6。在附图2中可以看到,在测压管2中部表面设有静压孔3,静压管5一端与静压孔3的位置对齐,另一端穿过连接盘6,静压管5与测压管2的轴线平行。全压管4和静压管5的一端共同穿过连接盘6上,并且与连接盘6固定,连接盘6置于固定法兰1空心内,并且连接盘6与固定法兰1通过沉头螺钉7连接,实现了整体的固定。在上述结构中,利用静压管5采集风洞中的静压,利用全压管4采集全压和风向。
在附图2中,静压管5的位置处于连接盘6上,并且在连接盘6和固定法兰之间留有空隙,静压管5穿过连接盘6,保证测压管2内腔与外部连通,这样即可由静压孔3内传递的风洞压力至静压管5处,形成静压检测端。
在附图3为本实用新型中静压管5设置的另一种方式,即静压管5穿过连接盘6,并且尾端与静压孔3的位置对齐,静压管5与测压管2的轴线平行。这样也可实现上述的静压测量。
在附图2和图3可以看到,由于静压管5和全压管4的内径和材质相同,静压管5的个数多于全压管4,为了易于区分位于测压管2外部的静压管5和全压管4,因此设计的处于测压管2外部的静压管5的长度大于全压管4的长度。
在附图4中可以看到,本实用新型中的全压孔10设置为五个,其中一个全压孔10的轴线与测压管2的轴线重合,用于测量风洞中的全压,其余四个以测压管2的轴线为中心、在圆周方向上均匀分布,利用四个全压孔的压力不同,来判定风向。与全压孔10对应的全压管4同样为5个,全压管4的轴线与测压管2的轴线平行或重合。通过测得的压力和风向传送给位于连接盘6一侧的压力传感器来获得精确数据。
在上述结构,为了实现小风场的精确测量,要求全压管4和测压管2均为细长管,其中全压管4位于测压管2内部,其直径为0.4-0.6毫米,测压管2选择铜管,在内部需要容纳全压管4和静压管5,并留有部分空间,其内径为8-10毫米之间。
在附图5中可以看到,静压孔3设置为8个,其处于测压管2同一截断面上,并且在该端面上沿着测压管2轴线均匀分布。这样可以获得不同方向上的压力,每个空气在测压管2内综合,形成一个均匀的静压,有静压管5传递至传感器。
由于测压管2内部的全压管4和静压管5为细长管,并且要求与全压孔10和静压孔3对齐,保证不错位,在测压管2内部、封闭端附近设有第二隔板9,以及用于支撑静压管5和全压管4的第一隔板8,其中所有的全压管4穿过第二隔板9,并且利用第二隔板9支撑全压管4,第一隔板8设于静压孔3与固定法兰1之间,并且靠近静压孔3一侧,利用两个隔板把测压管2内部空间分为3部分小空间。同时对内部细长管的刚度加强,利用两个隔板支撑全压管4和静压管5,使这种细长的铜管在发生碰撞后降低损坏机率,提高使用寿命,同样在隔板上开设供铜管穿过的小孔,小孔与全压孔对器,这样在风速管装载时,不必考虑每个铜管之间的定位关系,提高装配效率与装配精度。
本实用新型在使用时需要配合高精度、多测头的压力传感器,把压力传感器安装于全压管4和静压管5的外端,通过测量包括1个静压值、1个全压值以及4个风向压力值,利用压力值的比值大小,通过压力差来确定试验场内的风压和风向。由于该结构中的风压采用几个测点对比的方式,其精度相对于单个测点来说,其精度和准确度有很大提高。
Claims (8)
1.一种风速管,其特征在于:包括细长的测压管(2),所述的测压管(2)一端为半球形的封闭端,另一端与圆形空心固定法兰(1)连接,其中封闭端的球形表面设有全压孔(10),全压孔(10)与处于测压管(2)内部的全压管(4)一端接触并对齐,全压管(4)的另一端穿过连接盘(6),连接盘(6)置于固定法兰(1)空心内,并且连接盘(6)与固定法兰(1)通过沉头螺钉(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种风速管,其特征在于:所述的全压孔(10)设置为五个,其中一个全压孔(10)的轴线与测压管(2)的轴线重合,其余四个以测压管(2)的轴线为中心、在圆周方向上均匀分布,与全压孔(10)对应的全压管(4)同样为5个,全压管(4)的轴线与测压管(2)的轴线平行或重合。
3.根据权利要求1或2所述的一种风速管,其特征在于:所述的全压管(4)为细长管,其直径为0.4-0.6毫米,所述的测压管(2)为铜管,其内径为8-10毫米。
4.根据权利要求1所述的一种风速管,其特征在于:所述的测压管(2)中部表面设有静压孔(3),在连接盘(6)上设置静压管(5),静压管(5)把外界与测压管(2)内部空间连通。
5.根据权利要求4所述的一种风速管,其特征在于:所述的静压管(5)一端与静压孔(3)的位置对齐,另一端穿过连接盘(6),静压管(5)与测压管(2)的轴线平行。
6.根据权利要求5所述的一种风速管,其特征在于:所述的测压管(2)内部、封闭端附近设有第二隔板(9),所有的全压管(4)穿过第二隔板(9),并且利用第二隔板(9)支撑全压管(4),所述的测压管(2)内还设有用于支撑静压管(5)和全压管(4)的第一隔板(8),所述的第一隔板(8)设于静压孔(3)与固定法兰(1)之间,并且靠近静压孔(3)一侧。
7.根据权利要求6所述的一种风速管,其特征在于:处于测压管(2)外部的静压管(5)的长度大于全压管(4)的长度。
8.根据权利要求6所述的一种风速管,其特征在于:所述的静压孔(3)设置为8个,其处于测压管(2)同一截断面上,并且在该端面上沿着测压管(2)轴线均匀分布。
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