CN208269983U - 一种基于压差传感器的风量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于压差传感器的风量计，包括有风管、控制器、皮托管、步进电机、减速机构、流量阀门、压差传感器、温度传感器、光栅传感器和通讯接口，减速机构连接流量阀门，流量阀门安装在风管的进风口；光栅传感器安装在减速机构的传动轴上端；压差传感器设置于控制器上，并通过导气管道连接至风管内；在风管的管壁上设置有温度传感器。本实用新型在风管内安装流量阀门，流量阀门连接步进电机驱动系统，并且还设置有压差传感器、温度传感器和RS485接口，不仅可正确测量和读取正负压差、空气流量数据，还能对空气流量进行调节；设备采用标准modbus协议的RS485接口，可直接连接至其他系统或主机，作为现场风量调节配套设备。

Description

一种基于压差传感器的风量计

技术领域

本实用新型涉空气流量检测技术领域，具体涉及一种空气流量计。

背景技术

空气流量计是将吸入的空气流量转换成电信号的设备，以此获得进入空气的相关参数，传统的空气流量计大多采用叶片式、旋涡式、热线式等方式，此类空气流量计存在弊端，第一，精度不够高，需要较强的风压，进气阻力大，响应慢，常用于大流量场合，对于微弱空气流动无法检测；第二，通常只能检测流速，对于压差、流量无法检测，且不能调整，在流量检测及控制方面的应用不够灵活方便；第三，检测设备通常只能单一使用，不具备数据通讯及控制功能，无法与其它设备联网使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、精度更高、适用范围更广、可通过测量流动空气的压差来确定空气流量并加以调整的基于压差传感器的风量计。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于压差传感器的风量计，包括有风管、控制器和皮托管，控制器安装在风管上，皮托管连接控制器，控制器中具有主控板，其特征在于：还包括有步进电机、减速机构、流量阀门、压差传感器、温度传感器、光栅传感器和通讯接口，步进电机和减速机构安装在风管的外壁上，减速机构连接步进电机，步进电机连接控制器；减速机构的传动轴穿过风管的管壁连接流量阀门，流量阀门的直径与风管相配，且流量阀门安装在风管的进风口中心形成对风管的开闭控制结构，可实现阀门从0-90°之间的角度调节；光栅传感器安装在减速机构的传动轴上端形成对流量阀门的开度角度检测机构；压差传感器设置于控制器上，并通过导气管道连接至风管内形成压差信号检测机构；在风管的管壁上设置有温度传感器，温度传感器连接控制器形成对风管内温度的检测机构。

进一步地，在风管的管壁外表面设置有一表面为平面的固定平台，控制器固定在该固定平台上；所述温度传感器设置于该固定平台内部，位于风管与控制器之间，并与风管的管壁紧密接触。

进一步地，所述通讯接口为RS485接口，RS485接口连接控制器形成用于上传数据及接收控制信息的信号传输机构，RS485接口遵循标准modbus协议，可用于上传数据及接收控制信息，包括阀门大小调节输入、流量测量输出、阀门角度输出等，也使风量计能与电脑等其它设备配合应用。

进一步地，所述风管为硬质风管，且为圆管结构，所述流量阀门为与圆管结构相配的圆形结构，流量阀门固定于一阀门固定轴上，阀门固定轴与减速机构的传动轴连接。

进一步地，所述皮托管设置于风管的出风口位置，其沿风管的中心从顶部贯穿至底部。

进一步地，所述压差传感器为CMOS压差传感器，其检测误差为±0.1Pa，对应的风速检测误差为±0.5m/S，最大检测流量为1500m³/h。

本实用新型在风管内安装流量阀门，流量阀门连接步进电机驱动系统，并给流量阀门配有光栅传感器以检测和控制流量阀门的开度角度，从而控制进风量，并且还设置有压差传感器、温度传感器和RS485接口，由此还可以达到以下优点，采用CMOS技术的高精度压差传感器，检测可达±0.1Pa，对风速的检测误差为±0.5m/S，最大检测流量1500m³/h；不仅可以正确测量和读取正负压差、空气流量数据，还能根据测定的数据进行空气流量的调节控制；设备采用标准modbus协议，采用工业485接口，可直接连接至其他系统或主机，作为现场风量调节配套设备，应用广泛灵活。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型侧面示意图；

图3为本实用新型另一角度的结构示意图；

图4为本实用新型系统结构框图。

图中，1为风管，2为步进电机，3为减速机构，4为控制器，5为流量阀门，6为皮托管，7为固定平台，8为压差传感器，9为光栅传感器，10为RS485接口，11为阀门固定轴。

具体实施方式

本实施例中，参照图1、图2、图3和图4，所述基于压差传感器的风量计，包括有风管1、控制器4和皮托管6，控制器4安装在风管1上，皮托管6连接控制器4，控制器4中具有主控板；还包括有步进电机2、减速机构3、流量阀门5、压差传感器8、温度传感器、光栅传感器9和通讯接口，步进电机2和减速机构3安装在风管1的外壁上，减速机构3连接步进电机2，步进电机2通过驱动板连接控制器4；减速机构3的传动轴穿过风管1的管壁连接流量阀门5，流量阀门5的直径与风管1相配，且流量阀门5安装在风管1的进风口中心形成对风管1的开闭控制结构，可实现阀门从0-90°之间的角度调节；光栅传感器9安装在减速机构3的传动轴上端形成对流量阀门5的开度角度检测机构；压差传感器8设置于控制器4上，并通过导气管道连接至风管1内形成压差信号检测机构；在风管1的管壁上设置有温度传感器，温度传感器连接控制器4形成对风管1内温度的检测机构。

在风管1的管壁外表面设置有一表面为平面的固定平台7，控制器4固定在该固定平台7上；所述温度传感器设置于该固定平台7内部，位于风管1与控制器4之间，并与风管1的管壁紧密接触。

所述通讯接口为RS485接口10，RS485接口10连接控制器4形成用于上传数据及接收控制信息的信号传输机构，RS485接口10遵循标准modbus协议，可用于上传数据及接收控制信息，包括阀门大小调节输入、流量测量输出、阀门角度输出等，也使风量计能与电脑等其它设备配合应用。

所述风管1为硬质风管，且为圆管结构，所述流量阀门5为与圆管结构相配的圆形结构，流量阀门5固定于一阀门固定轴11上，阀门固定轴11与减速机构3的传动轴连接。

所述皮托管6设置于风管1的出风口位置，其沿风管1的中心从顶部贯穿至底部。

所述压差传感器8为CMOS压差传感器，其检测误差为±0.1Pa，对应的风速检测误差为±0.5m/S，最大检测流量为1500m³/h。

本实用新型采用高精度压差传感器8采集压差信号，利用温度传感器采集温度，通过查空气密度表可换算出实际空气密度，再根据伯努利方程可计算出空气流速，再利用公式：体积流量(Q)＝平均流速(V)×管道截面积(A)，可计算出流过管道的空气流量。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (6)

1.一种基于压差传感器的风量计，包括有风管、控制器和皮托管，控制器安装在风管上，皮托管连接控制器，控制器中具有主控板，其特征在于：还包括有步进电机、减速机构、流量阀门、压差传感器、温度传感器、光栅传感器和通讯接口，步进电机和减速机构安装在风管的外壁上，减速机构连接步进电机，步进电机连接控制器；减速机构的传动轴穿过风管的管壁连接流量阀门，流量阀门的直径与风管相配，且流量阀门安装在风管的进风口中心形成对风管的开闭控制结构；光栅传感器安装在减速机构的传动轴上端形成对流量阀门的开度角度检测机构；压差传感器设置于控制器上，并通过导气管道连接至风管内形成压差信号检测机构；在风管的管壁上设置有温度传感器，温度传感器连接控制器形成对风管内温度的检测机构。

2.根据权利要求1所述的基于压差传感器的风量计，其特征在于：在风管的管壁外表面设置有一表面为平面的固定平台，控制器固定在该固定平台上；所述温度传感器设置于该固定平台内部，位于风管与控制器之间，并与风管的管壁紧密接触。

3.根据权利要求1所述的基于压差传感器的风量计，其特征在于：所述通讯接口为RS485接口，RS485接口连接控制器形成用于上传数据及接收控制信息的信号传输机构。

4.根据权利要求1所述的基于压差传感器的风量计，其特征在于：所述风管为硬质风管，且为圆管结构，所述流量阀门为与圆管结构相配的圆形结构，流量阀门固定于一阀门固定轴上，阀门固定轴与减速机构的传动轴连接。

5.根据权利要求1所述的基于压差传感器的风量计，其特征在于：所述皮托管设置于风管的出风口位置，其沿风管的中心从顶部贯穿至底部。

6.根据权利要求1所述的基于压差传感器的风量计，其特征在于：所述压差传感器为CMOS压差传感器，其检测误差为±0.1Pa，对应的风速检测误差为±0.5m/S，最大检测流量为1500m³/h。