CN209432248U - 一种用于风量校验的管道装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风量校验领域，尤其涉及一种用于风量校验的管道装置，其特征在于：其包括依次轴向连接的进风管、文丘里管、变径管和测风管；进风管靠近文丘里管一侧的管壁上设有与进风管内腔连通的第一压力取样管；文丘里管包括依次连接的入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒喉部及圆锥扩散段；入口圆筒段设有正取压通孔、正取压环室和正取压管；所述圆筒喉部设有负取压通孔、负取压环室和负取压管；变径管与文丘里管连接一端的内径小于变径管与测风管连接一端的内径；测风管的管壁上设有与测风管内腔连通的第二压力取样管和传感器测风口。本实用新型用于校验插入式风量传感器，校验准确度高，保证风量传感器的使用精度。

Description

一种用于风量校验的管道装置

技术领域

本实用新型涉及风量校验领域，尤其涉及一种用于风量校验的管道装置。

背景技术

插入式风量传感器在风量检测领域使用得非常普遍，一般情况下，风量传感器若没有发生明显损坏时，其检测精度是否变化是不易被察觉的，若风量传感器检测并不准确时还继续采用此传感器来进行风量检测是可能会造成工作上的失误。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种用于风量校验的管道装置，用于校验插入式风量传感器，提高校验准确度，保证风量传感器的使用精度。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：一种用于风量校验的管道装置，包括依次轴向连接的进风管、文丘里管、变径管和测风管；

所述进风管一端为进风口，另一端连接于文丘里管，所述进风管靠近文丘里管一侧的管壁上设有与进风管内腔连通的第一压力取样管；

所述文丘里管包括依次连接的入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒喉部及圆锥扩散段；所述入口圆筒段设有正取压通孔、正取压环室和正取压管，所述正取压通孔为多个且环形分布于入口圆筒段管壁同一截面处，所述正取压环室环绕于入口圆筒段管壁且通过正取压通孔与入口圆筒段内腔连通，所述正取压管一端连通于正取压环室；所述圆筒喉部设有负取压通孔、负取压环室和负取压管，所述负取压通孔为多个且环形分布于圆筒喉部管壁同一截面处，所述负取压环室环绕于圆筒喉部管壁且通过负取压通孔与圆筒喉部内腔连通，所述负取压管一端连通于负取压环室；

所述变径管与文丘里管连接一端的内径小于变径管与测风管连接一端的内径；

所述测风管的管壁上设有与测风管内腔连通的第二压力取样管和传感器测风口。

按以上方案，所述进风管、文丘里管、变径管和测风管之间均为法兰连接；法兰连接的可拆卸连接方式在装置不使用时，拆分放置，节省空间；在使用时，其装配方式简单，密封性好。

按以上方案，所述变径管包括直段和连接于直段的变径段，所述直段连接于文丘里管，所述变径段连接于测风管；所述直段的内径与圆锥扩散段出口端内径相等，所述变径段连接于直段的一端内径与直段内径相等，变径段连接于直段的一端内径小于所述变径段连接于测风管一端的内径；直段部分保证了在文丘里管气体稳定的流动状态，从而保证第一压力取样管、正取压管和负取压管处的气体稳定性，提高校验准确性；直段内径小则文丘里管整体的内径均小于待校验风量管内径，内径越小，则流速增加，增大压差，方便校验；待校验风量管内径较大时，插入式风量传感器可插入深度可随意调节，可以测量待校验风量管同一截面不同位置的风量，提高校验准确性。

按以上方案，所述测风管包括待校验风量管、第一连接管和第二连接管，所述待校验风量管上设有所述第二压力取样管和传感器测风口，所述第一连接管和第二连接管均为直管且分别连接于待校验风量管两端；其中，所述第一连接管设于变径管和待校验风量管之间，所述第二连接管设于待校验风量管另一端；第一连接管和第二连接管保证了在待校验风量管内气体稳定的流动状态，从而保证第二压力取样管处的气体稳定性，进一步提高校验准确性。

按以上方案，所述进风管的进风口处设有不锈钢滤网；不锈钢滤网防止杂物进入装置中，降低装置损坏的可能性。

按以上方案，所述变径管、第一连接管、待校验风量管和第二连接管之间均为法兰连接；结构简单，装卸方便。

按以上方案，所述用于风量校验的管道装置还包括设于进风管、文丘里管和测风管底部的滚轮；装置移动时简单、方便。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用标准文丘里管测流量的原理，与另设的静压传感器、压差传感器、温湿度传感器配合使用时可获得对测风管处的标准风量，从而对设于测风管处的插入式风量传感器进行校验，保证风量传感器的使用精度；采用变径管使文丘里管的整体内径小于测风管的整体内径，文丘里管内径小可增大压差，提高校验准确度，测风管内径较大时，准许了插入式风量传感器的多种插入深度，不仅可以实现多种型号插入式风量传感器的校验，插入式风量传感器还可以检测同一横截面不同位置的风量，从而进行插入式风量传感器的校验，进一步提高校验准确度。

附图说明

图1为本实用新型实施例整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例主视结构示意图；

图3为本实施例中进风管和文丘里管的内部结构图。

附图标记：

1、进风管；101、进风口；102；第一压力取样管；

2、文丘里管；201、入口圆筒段；2011、正取压通孔；2012、正取压环室；2013、正取压管；202、圆锥收缩段；203、圆筒喉部；2031、负取压通孔；2032、负取压环室；2033、负取压管；204、圆锥扩散段；

3、变径管；301、直段；302、变径段；

4、测风管；401、待校验风量管；4011、第二压力取样管；4012、传感器测风口；402、第一连接管；403、第二连接管；

5、滚轮；

6、出风机；

7、风量传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

请参考图1至图3，本实用新型为一种用于风量校验的管道装置，其包括依次轴向连接的进风管1、文丘里管2、变径管3和测风管4；所述进风管1、文丘里管2、变径管3和测风管4之间均为法兰连接，进风管1、文丘里管2、变径管3和测风管4端部均焊接有相互配合的法兰盘，在两个法兰盘之间加上法兰垫，最后用螺栓将两个法兰盘拉紧使其紧密连接，法兰连接为可拆卸连接方式。

参阅图2，图中标记的B箭头所示的方向为风向，本实施例中，规定B方向为后端，则与B箭头相反的方向为前端。

所述进风管1为直管，进风管1前端为进风口101，进风口101设有不锈钢滤网，进风管1后端连接于文丘里管2，所述进风管1后侧的管壁上设有与进风管1内腔连通的第一压力取样管102。

文丘里管2包括由前至后依次连接的入口圆筒段201、圆锥收缩段202、圆筒喉部203及圆锥扩散段204；入口圆筒段201设有正取压通孔2011、正取压环室2012和正取压管2013，所述正取压通孔2011为多个且环形分布于入口圆筒段201管壁同一截面处，所述正取压环室2012环绕于入口圆筒段201管壁且通过正取压通孔2011与入口圆筒段201内腔连通，所述正取压管2013一端连通于正取压环室2012；圆筒喉部203设有负取压通孔2031、负取压环室2032和负取压管2033，所述负取压通孔2031为多个且环形分布于圆筒喉部203管壁同一截面处，所述负取压环室2032环绕于圆筒喉部203管壁且通过负取压通孔2031与圆筒喉部203内腔连通，所述负取压管2033一端连通于负取压环室2032；

变径管3的前端直径小于后端直径，变径管3包括直段301和连接于直段301后端的变径段302，直段301前端连接于文丘里管2的圆锥扩散段204后端，变径段302后端连接于测风管4前端；直段301内径与圆锥扩散段204后端内径相等，变径段302前端内径与直段301内径相等，变径段302前端内径小于变径段302后端内径。

测风管4包括待校验风量管401、第一连接管402和第二连接管403，所述待校验风量管401上设有所述第二压力取样管4011和用于风量传感器7插入进行风速测量的传感器测风口4012，所述第一连接管402和第二连接管403均为直管且分别连接于待校验风量管401两端；其中，所述第一连接管402前端连接于变径管3后端，第一连接端后端连接于待校验风量管401前端，第二连接管403前端连接于待校验风量管401后端。本实施例中，所述第二连接管403后端另设有出风机6，用于调节管道风速；所述变径管3、第一连接管402、待校验风量管401、第二连接管403和出风机6之间均为法兰连接；第一连接管402和第二连接管403的长度可根据实际情况进行选择，再装配至待校验风量管401两端。

管道装置还包括设于进风管1、文丘里管2、测风管4和出风机6底部的滚轮5，方便移动该用于风量校验的管道装置。

本实用新型的工作原理：

文丘里管2测流量的原理是：充满管道的气体，当气体流经文丘里管2时，流速在文丘里管2的圆筒喉部203形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在圆筒喉部203前后便产生了压差，流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。

质量流量计算公式：式中，Q_m为质量流量(kg/s)；C为流出系数；ε为可膨胀性系数；d为圆筒喉部203内径(m)；β为直径比，D为入口圆筒段201内径(m)；ρ为被测气体密度(kg/m³)；ΔP为压差(Pa)。

其中，被测气体密度(kg/m³)ρ＝1.293×(实际压力)×(绝对温度)；绝对温度＝摄氏温度+273.15。

通过质量流量Q_m和被测气体密度ρ可获得体积流量Q_v，三者之间的关系为：Q_m＝Q_v*ρ。

本实施例中，首先，通过另设的室内温湿度传感器测得摄氏温度，获得绝对温度，绝对温度＝摄氏温度+273.15；第一压力取样管102外接静压传感器，静压传感器测量靠近文丘里管2处的实际压力，根据ρ＝1.293×(实际压力)×(绝对温度)，获得靠近文丘里管2处的空气密度，用ρ₁表示；

其次，正取压管2013和负取压管2033外接高精度压差传感器测出文丘里管2的圆筒喉部203前后压差，用ΔP表示；文丘里管2工艺参数可确定文丘里管2的流出系数C、可膨胀性系数ε、圆筒喉部203内径d、入口圆筒段201内径D、直径比根据可计算出流经整个管道的质量流量Q_m；

然后，根据同一管道内连续气体质量流量不变原理，可得出待校验风量管401处的质量流量也为Q_m；第二压力取样管4011外接静压传感器，静压传感器测量待校验风量管401处的实际压力，根据ρ＝1.293×(实际压力)×(绝对温度)，获得待校验风量管处401的空气密度，用ρ₂表示；

最后，通过Q_m＝Q_v*ρ，得出体积流量即获得待校验风量管401的标准体积风量，对插入式风量传感器7进行校验。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于风量校验的管道装置，其特征在于：包括依次轴向连接的进风管(1)、文丘里管(2)、变径管(3)和测风管(4)；

所述进风管(1)一端为进风口(101)，另一端连接于文丘里管(2)，所述进风管(1)靠近文丘里管(2)一侧的管壁上设有与进风管(1)内腔连通的第一压力取样管(102)；

所述文丘里管(2)包括依次连接的入口圆筒段(201)、圆锥收缩段(202)、圆筒喉部(203)及圆锥扩散段(204)；所述入口圆筒段(201)设有正取压通孔(2011)、正取压环室(2012)和正取压管(2013)，所述正取压通孔(2011)为多个且环形分布于入口圆筒段(201)管壁同一截面处，所述正取压环室(2012)环绕于入口圆筒段(201)管壁且通过正取压通孔(2011)与入口圆筒段(201)内腔连通，所述正取压管(2013)一端连通于正取压环室(2012)；所述圆筒喉部(203)设有负取压通孔(2031)、负取压环室(2032)和负取压管(2033)，所述负取压通孔(2031)为多个且环形分布于圆筒喉部(203)管壁同一截面处，所述负取压环室(2032)环绕于圆筒喉部(203)管壁且通过负取压通孔(2031)与圆筒喉部(203)内腔连通，所述负取压管(2033)一端连通于负取压环室(2032)；

所述变径管(3)与文丘里管(2)连接一端的内径小于变径管(3)与测风管(4)连接一端的内径；

所述测风管(4)的管壁上设有与测风管(4)内腔连通的第二压力取样管(4011)和传感器测风口(4012)。

2.根据权利要求1所述的用于风量校验的管道装置，其特征在于：所述进风管(1)、文丘里管(2)、变径管(3)和测风管(4)之间均为法兰连接。

3.根据权利要求1所述的用于风量校验的管道装置，其特征在于：所述变径管(3)包括直段(301)和连接于直段(301)的变径段(302)，所述直段(301)连接于文丘里管(2)，所述变径段(302)连接于测风管(4)；所述直段(301)的内径与圆锥扩散段(204)出口端内径相等，所述变径段(302)连接于直段(301)的一端内径与直段(301)内径相等，变径段(302)连接于直段(301)的一端内径小于所述变径段(302)连接于测风管(4)一端的内径。

4.根据权利要求1所述的用于风量校验的管道装置，其特征在于：所述测风管(4)包括待校验风量管(401)、第一连接管(402)和第二连接管(403)，所述待校验风量管(401)上设有所述第二压力取样管(4011)和传感器测风口(4012)，所述第一连接管(402)和第二连接管(403)均为直管且分别连接于待校验风量管(401)两端；其中，所述第一连接管(402)设于变径管(3)和待校验风量管(401)之间，所述第二连接管(403)设于待校验风量管(401)另一端。

5.根据权利要求1所述的用于风量校验的管道装置，其特征在于：所述进风管(1)的进风口(101)处设有不锈钢滤网。

6.根据权利要求5所述的用于风量校验的管道装置，其特征在于：所述变径管(3)、第一连接管(402)、待校验风量管(401)和第二连接管(403)之间均为法兰连接。

7.根据权利要求5所述的用于风量校验的管道装置，其特征在于：所述用于风量校验的管道装置还包括设于进风管(1)、文丘里管(2)、和测风管(4)底部的滚轮(5)。