CN212158909U - 一种用于测风压的倾角测压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于测风压的倾角测压装置，包括水平底座、设置于所述水平底座上的稳流件、与所述稳流件连接的测压组件，所述测压组件包括与所述稳流件连接的风盘以及与所述风盘一端连接的角度测量部件，所述风盘一侧设置有风盘轴，所述风盘轴通过两端套设的轴承与所述稳流件一端连接，且所述风盘轴与所述稳流件轴向相垂直，本实用新型利用通风气流会使风盘在气压作用下形成一定倾角，该角度可通过角度指示盘读出，从而计算出风压，既能在开放空间和管道出口处测量风压且测出的全压值大于单管倾斜压差计在管道出口处测得的全压值，又提高了开放空间压力测量的准确性，且其制造工艺简单，测量操作易懂，降低了设备制造成本。

Description

一种用于测风压的倾角测压装置

技术领域

本实用新型涉及风压测量技术领域，尤其涉及一种用于测风压的倾角测压装置。

背景技术

现有测风压仪表主要分为两类，一类是电子传感器测压；另一类是以皮托管为代表的传统测压，传统测压器工作原理简单、成本低、使用方便，但存在测量精度低，适用范围有限等缺点。根据仪表的适用范围筛选分析发现，传统测压器在开放空间的测量准确度相比在密闭空间内更低。

电子类风压测试仪通常也采用微型皮托管或微差压力传感器，将压力差转化为电磁信号，从而测定风压。测压原理与传统测压装置相同，另外，由于仪器内部杆件绕流的影响，使得其静压测量孔处的气压偏离理想自由流体的气压，易产生“位置误差”。

在实际生产工作中，较多通风环境为开放空间，该类型通风环境中空气流动情况与常见的密闭空间不同，用普通压力表或皮托管在管道出口处测得的压力常常偏小，此时测出的压力值误差较大。更有甚者，在某些特殊的开放空间根本测不到压力。电子传感测压装置同样具有测量精度低的缺点。

现有技术中(专利号CN207797341U)公开了一种进风口测压装置，包括进风管，所述进风管连通有固定设置的U型压力计，所述U型压力计包括“U”形的测压管，所述测压管配设有安装支架，所述测压管一端连接有柔性软管，所述柔性软管通过一转接头与进风管的进风口连接，所述测压管另一端与室外连通。通过读取U型压力计内两端的液面差，从而计算出进风管的进风口处的风压。

上述装置主要通过U型压力计测量风压，进风管通过测压管于U型压力计连接，进风管设置在通风口处，通过U型压力计内两端的液面差从而计算进风口处的风压，由于内部杆件绕流的影响，测量误差较大，并且该装置不适用于开放空间测量。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于测风压的倾角测压装置。

本实用新型为了解决不适用于开放空间测量误差较大的技术问题，采用倾角测压的技术手段，达到精准测量开放空间或者管道开口处的风压的技术效果。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现的。

一种用于测风压的倾角测压装置，包括水平底座、设置于所述水平底座上的稳流件、与所述稳流件连接的测压组件，所述测压组件包括与所述稳流件连接的风盘以及与所述风盘一端连接的角度测量部件，所述风盘一侧设置有风盘轴，所述风盘轴通过两端套设的轴承与所述稳流件一端连接，且所述风盘轴与所述稳流件轴向相垂直，在通风气流压力作用下，所述风盘自重与风压及风盘轴拉力三者形成力矩平衡，读取所述角度测量部件数据计算风压。

作为优选，所述角度测量部件包括与所述稳流件固定连接的角度指示盘以及与所述风盘轴一端固定连接的指针，所述角度指示盘与所述风盘轴同轴心，且所述角度指示盘与所述指针位于同一侧。

作为优选，所述稳流件为空心圆柱体，其一端设置有与所述风盘轴连接的连接件，所述稳流件可降低空气湍流造成的所述风盘摆动不稳的影响。

作为优选，所述风盘为光滑且厚度均匀的金属制品。

作为优选，所述风盘为光滑且厚度均匀的硬质塑料制品。

作为优选，所述风盘重量范围在5～30g。

作为优选，所述水平底座上还设置有水准泡。

作为优选，所述轴承为高硬度、高耐磨、耐腐蚀的陶瓷制品。

作为优选，所述角度指示盘取值范围为0～90°，精度为1°。

作为优选，所述指针为重量相同的对称指针，所述对称指针中心与所述风盘轴一端固定连接，在水平条件下，所述风盘与所述指针均垂直向下，且所述指针与所述风盘同心同轴转动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：所述稳流件为空心圆柱体，其中一端设置有连接件与所述风盘连接，另一端设置有斜面，风从稳流件的斜面一端进入作用在另一端的风盘上，稳流件能够稳定气流，可降低空气湍流造成的风盘摆动不稳的影响。

所述风盘为光滑且厚度均匀的金属制品或硬质塑料制品，能够减小风盘自身对风压测量带来的误差。

所述风盘和所述风盘轴有强度高、耐弯折、耐腐蚀的特点，所述轴承为陶瓷制品，同样具有高硬度、高耐磨、耐腐蚀的特点，使得所述风盘使用寿命长、测量精度高，能够适应各种环境，应用广泛。

所述水平底座上还设置有水准泡，在安装固定所述水平底座时通过所述水准泡能够使该装置处于水平位置，提高测量精度。

所述装置提高了开放空间或管道开口处风压压力测量的准确性，改善了普通压力表或皮托管在开放空间或管道出口处测得的压力常常偏小的情况，并且该装置制造工艺简单，测量操作易懂，降低了风压测量装置的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型主视图；

图3为本实用新型角度测量部件示意图；

图4为本实用新型左视图；

图5为本实用新型俯视图；

图6为本实用新型力平衡示意图；

图中：1-水平底座；11-水准泡；2-稳流件；21-连接件；3-测压组件；31- 风盘；311-风盘轴；312-轴承；32-角度测量部件；321-角度指示盘；322-指针；

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1

一种用于测风压的倾角测压装置，包括水平底座1、稳流件2、测压组件 3，所述稳流件2设置于所述水平底座1上，所述测压组件3与所述稳流件2 一端连接。

所述水平底座1上方设置有水准泡11，底部设置有调整螺栓，水准泡11 以及调整螺栓用于调整所述水平底座1的位置使之处于水平。

所述稳流件2为空心圆柱体，其一端设置有与测压组件3连接的连接件 21，所述连接件21为Y型连接件，所述Y型连接件主体与所述稳流件2上方焊接固定，开口端位于所述稳流件2通孔处，所述Y型连接件开口端设置有与轴承312相配合的通孔，所述稳流件2可降低空气湍流造成的所述风盘 31摆动不稳的影响。

所述测压组件3包括与所述稳流件2连接的风盘31以及与所述风盘31 一端连接的角度测量部件32，所述风盘31一侧设置有风盘轴311，且所述风盘轴311长度长于所述风盘31的长度，所述风盘轴311通过两端套设的轴承 312与所述连接件21开口端连接，并且所述风盘轴311与所述稳流件2轴向相垂直，所述风盘31位于所述稳流件2通孔处，同时所述风盘31能够以所述风盘轴311为轴心进行转动，所述风盘31为光滑且厚度均匀的金属制品或硬质塑料制品并且质量范围在5～30g，具有强度高、耐弯折、耐腐蚀的特点，所述风盘轴311为高刚度、耐腐蚀的金属制品，所述轴承312为陶瓷制品，具有高硬度、高耐磨、耐腐蚀的特点，所述风盘31、风盘轴311和轴承312 强度高耐腐蚀能够适应于各种环境。所述角度测量部件32包括角度指示盘321 和指针322，所述角度指示盘321与所述连接件21开口端一侧固定连接，且所述角度指示盘321与所述风盘轴311同轴心，所述角度指示盘321取值范围为0～90°，精度为1°，所述指针322为重量相同的对称指针，所述对称指针中心与风盘轴311一端固定连接，且所述角度指示盘321与所述指针322位于同一侧，在水平条件下，所述风盘31与所述指针322均垂直向下，所述指针322与所述风盘31同心同轴转动。

下面对本实用新型提供的倾角测压装置的工作原理进行说明：

将所述装置放置于开放空间气流内，或放置于距离管道出口10cm左右的位置，调整水平底座1，使稳流件2调整至与风流平行，再通过调整水平底座 1底部的调整座螺栓并观察水准泡11，将水平底座1调至水平。

开放空间或管道内的气流通常为定常气流，相对静压为零，在定常气流中动静压之和为常数。无风条件下，风盘31平面在自重作用下与地面垂直。当开放空间来流或管道内风流流至风盘31时，风速降为0，气流动压转变成气压推力推动风盘31，风盘31以风盘轴311为轴心进行转动，风盘轴311转动带动一端的对称指针，使对称指针在角度指示盘321上形成一定的倾角θ，该倾角θ即风盘31转动的角度，在角度指示盘321上读取对称指针转动的角度θ，角度计算值应选择风盘31摆动范围内的平均值，通过风盘31本身的参数及倾角θ间接计算出风压。

风盘31摆动角度的大小不仅与风动压有关，也与风盘31自重有关，风盘重量应根据风流的大小适当更换调整，以适应不同风流情况。同时轴承312 采用高硬度、极光滑的耐磨陶瓷，并涂润滑剂，故滚动摩擦力忽略不计。

从力学角度分析，如图6所示，与Y轴形成θ角的斜线代表风盘31侧面，风盘31受到三个平衡力的作用，因而保持稳定状态，三种力分别为与风盘31 平行的向上拉力F、垂直于水平面的重力G以及平行于风向的压力F₁。压力 F₁是流动气流通过风盘31时由气流动压转化而来。

根据力矩平衡公式可知，气流压力F₁的计算公式为：

其中：F₁为开放空间气流动压力，N；

mg为风盘31自重，N；

θ为风盘31与铅垂线的夹角，°；

根据气流压力计算公式，当风盘31垂直于地面时，作用风盘31上的F₀为：

其中：F₀为当风盘31垂直于地面时，气流作用在风盘31上的推力，N；

ρ为气流密度，kg/m³；

v_f为气流平均速度，m/s；

S₀为风盘31平面面积，m²；

当风盘31与铅垂线呈夹角θ时，作用在风盘31上的面积减小，作用面积为S₁，S₁为：

S₁＝S₀cosθ

故当风盘31与铅垂线呈夹角θ时：

根据力矩平衡公式：

开放空间动压(全压)为：

综上所述，本实用新型是把装置放置于开放空间的气流内，开放空间的气流通过稳流件2，作用在单边固定在风盘轴311上的光滑长方形风盘31上，气流推动风盘31产生一定偏移，形成一定夹角，风盘31在风压推力、重力、风盘轴拉力作用下形成力矩平衡，通过气流动压力转化及力矩平衡，间接计算气流风压。该装置测量精度高、误差较小，且其制造工艺简单，测量操作易懂，降低了风压测量装置的成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种用于测风压的倾角测压装置，包括水平底座(1)、设置于所述水平底座(1)上的稳流件(2)、与所述稳流件(2)连接的测压组件(3)，其特征在于，所述测压组件(3)包括与所述稳流件(2)连接的风盘(31)以及与所述风盘(31)一端连接的角度测量部件(32)，所述风盘(31)一侧设置有风盘轴(311)，所述风盘轴(311)通过两端套设的轴承(312)与所述稳流件(2)一端连接，且所述风盘轴(311)与所述稳流件(2)轴向相垂直，在通风气流压力作用下，所述风盘(31)自重与风压及风盘轴(311)拉力三者形成力矩平衡，读取所述角度测量部件(32)数据计算风压。

2.根据权利要求1所述的一种用于测风压的倾角测压装置，其特征在于，所述角度测量部件(32)包括与所述稳流件(2)固定连接的角度指示盘(321)以及与所述风盘轴(311)一端固定连接的指针(322)，所述角度指示盘(321)与所述风盘轴(311)同轴心，且所述角度指示盘(321)与所述指针(322)位于同一侧。

3.根据权利要求1所述的一种用于测风压的倾角测压装置，其特征在于，所述稳流件(2)为空心圆柱体，其一端设置有与所述风盘轴(311)连接的连接件(21)，所述稳流件(2)可降低空气湍流造成的所述风盘(31)摆动不稳的影响。

4.根据权利要求1所述的一种用于测风压的倾角测压装置，其特征在于，所述风盘(31)为光滑且厚度均匀的金属制品。

5.根据权利要求1所述的一种用于测风压的倾角测压装置，其特征在于，所述风盘(31)为光滑且厚度均匀的硬质塑料制品。

6.根据权利要求1所述的一种用于测风压的倾角测压装置，其特征在于，所述风盘(31)重量范围在5～30g。

7.根据权利要求1所述的一种用于测风压的倾角测压装置，其特征在于，所述水平底座(1)上还设置有水准泡(11)。

8.根据权利要求1所述的一种用于测风压的倾角测压装置，其特征在于，所述轴承(312)为高硬度、高耐磨、耐腐蚀的陶瓷制品。

9.根据权利要求2所述的一种用于测风压的倾角测压装置，其特征在于，所述角度指示盘(321)取值范围为0～90°，精度为1°。

10.根据权利要求2所述的一种用于测风压的倾角测压装置，其特征在于，所述指针(322)为重量相同的对称指针，所述对称指针中心与所述风盘轴(311)一端固定连接，在水平条件下，所述风盘(31)与所述指针(322)均垂直向下，且所述指针(322)与所述风盘(31)同心同轴转动。

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