CN2699246Y - 便携式空气排量测量用空气流量计 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种便携式空气排量测量用空气流量计，它由圆筒形箱体后半部和圆筒形箱体前半部组成的圆筒形箱体，后半部前端设有开口、侧面设有空气流出口，前半部前端设有空气流入口；连接在圆筒形箱体的空气流入口和排放空气的排放口的软管；设在圆筒形箱体内部前侧的整流装置；设在整流装置后侧的喷口；设在软管前端的定压测量用压力传感器；分别设在喷口前、后侧，测量喷口前后侧的压力差的差压测量用压力传感器；温度传感器；湿度传感器；设在圆筒形箱体的末端、使空气通过空气流出口流出的送风机。它能够对需要精密测量空气排量的装置，进行迅速而又精密的风管空气排量测量，是一种使用便捷的便携式空气排量测量用空气流量计。

Description

便携式空气排量测量用空气流量计
技术领域
本实用新型有关一种测量装置，特别是一种测量排放口空气排量的便携式空气排量测量用空气流量计。
背景技术
根据有关要求，从汽车的空调风管系统、用于冷却电脑CPU等部件的小型风扇、建筑物内部的空气调节装置及换气装置的风管排出的空气排量必须在一定的范围之内。
例如在汽车空调风管系统中，汽车内部的前端设有多个排放空气的排放口(vent)。各个排放口的空气排量必须符合相关规定，为此需要使用相关的测量装置对空气排量进行精确测量。能够精确地测量空气排量的装置随之成为市场上的需求热点。
空气具有粘性流体的特征，因此空气从风管或风扇排出时必然会受到边界层的影响，引起流体剥离现象或涡流现象，所以利用平均流速来测量空气量事实上是不可能的。利用常规热线式风速计(hot wire)的空气排量测量装置测量的不是平均流速，总是显示过大的流量，精密度误差最小在10％到12％之间，所以在实际应用中存在着许多的问题。
此外，由于常规空气排量测量装置的测量方法都很复杂，不仅需要较长的测量时间，还不具备便携性(portable)的特点，使用起来非常不方便。
发明内容
本实用新型的目的就是为解决现有常规空气排量测量装置的上述问题而研制的，本实用新型不仅能够迅速准确地测量空气排量，而且携带方便，是使用便利的便携式空气排量测量用空气流量计。
本实用新型的目的是这样的：它包括：由圆筒形箱体后半部11和圆筒形箱体前半部12组成的圆筒形箱体10，后半部前端设有开口、侧面设有空气流出口11a，前半部前端设有空气流入口12a，前半部和后半部能够自由地组装和拆卸；连接在圆筒形箱体10的空气流入口12a和排放空气的排放口1之间的软管20；设在圆筒形箱体10内部的前侧、对流入的空气进行整流的整流装置30；设在整流装置30的后侧的喷口40；设在软管20前端的定压测量用压力传感器50；分别设在喷口40前、后侧，测量喷40前后侧的压力差的差压测量用压力传感器51；测量流动空气温度的温度传感器52；测量流动空气湿度的湿度传感器53；设在圆筒形箱体10的末端、使空气通过空气流出口11a流出的送风机60，起到调整软管20空气流过量，从而使软管20前端的压力维持大气压的作用。
综上所述，根据本实用新型研制的便携式空气排量测量用空气流量计的优点包括：能迅速准确地测量从排放口排出的空气量；结构紧凑、便于携带；操作简单、使用便利。
附图说明
下面结合附图详述本实用新型的具体结构
图1为本实用新型便携式空气排量测量用空气流量计示意图
图2为本实用新型便携式空气排量测量用空气流量计的使用状态截面图
图3为本实用新型空气流量计主要部分——喷口、喷口固定板及喷口盖的分解示意图
图中主要部分符号说明
1、排放口(vent)         10、圆筒形箱体
11、圆筒形箱体前半部    11a、空气流出口
12、圆筒形箱体后半部    12a、空气流入口
13、组装扣
20、软管                    21、排放口接触部分
21a、弹性材料               30、整流装置
40、 喷口                   40a、索引孔
40b，40c、按钮              41、喷口固定板
41a、索引突起               41b，41c、按钮
42、喷口盖                  50、定压测量用压力传感器
51、差压测量用压力传感器    52、温度传感器
53、湿度传感器              60、送风机
70、操纵台                  71、LCD屏
80、把手
具体实施方式
如图所示，根据本实用新型研制的便携式空气排量测量用空气流量计的组成包括：由圆筒形箱体后半部11和圆筒形箱体前半部12组成的圆筒形箱体10，后半部前端设有开口、侧面设有空气流出口11a，前半部前端设有空气流入口12a，前半部和后半部能够自由地组装和拆卸；连接在圆筒形箱体10的空气流入口12a和排放空气的排放口1之间的软管20；设在圆筒形箱体10内部的前侧、对流入的空气进行整流的整流装置30；设在整流装置30的后侧的喷口40；设在软管20前端的定压测量用压力传感器50；分别设在喷口40前、后侧，测量喷口40前后侧的压力差的差压测量用压力传感器51；测量流动空气温度的温度传感器52；测量流动空气湿度的湿度传感器53；设在圆筒形箱体10的末端、使空气通过空气流出口11a流出的送风机60，起到调整软管20空气流过量，从而使软管20前端的压力维持大气压的作用。
在本实用新型中，圆筒形箱体10的下端设有显示各种测量值的LCD屏71及带有各种按钮的操纵台70，圆筒形箱体10的上端设有方便携带的把手80。
圆筒形箱体10分为较长的圆筒形箱体后半部11和较短的圆筒形箱体前半部12两部分，它们通过多个组装扣13结合在一起，能够拆卸，这一结构便于更换喷口40和传感器。圆筒形箱体10适合采用透明的合成树脂，以便于从外部观察内部的状态。
软管20的前端能够密封地粘合在排出空气的排放口1上。软管20的前端采用了能够覆盖排放口1的周边、又能连接软管20的结构，前面与粘合有弹性材料21a的排放口接触部分21连接。排放口接触部分21的边缘和排放口1的周边通过粘合胶带实现完全的密封。
整流装置30连接由多个孔形成的两个板，具有对空气的流动进行整流的作用。
喷口40通过测量其内部的空气通过量来测量排放口1的空气排量，由金属材料制成，可根据排放口1的空气排量选择适合的大小。喷口40应具备4种不同大小的规格。喷口40的外径与圆筒形箱体10的内径大致相同，被固定在由合成树脂制成的喷口固定板41和喷口盖42之间，设置时将喷口固定板41插入圆筒形箱体10即可。这时喷口固定板41和圆筒形箱体10会在本身的弹性作用下互相无缝隙地结合。
喷口40的大小能够被自动感知，为实现这一功能，在喷口固定板41上设置索引突起41a和2个按钮41b、41c。此外，在喷口40的与索引突起41a对应的位置上设置索引孔40a，此后有四种选择：在2个按钮41b、41c的对应位置上分别设置孔40b、40c；或只在一侧按钮41b的对应位置上设置索引孔40b，另一侧按钮41c的对应位置上不设置孔；或一侧按钮41b的对应位置上不设置孔，在另一侧按钮41c的对应位置上设置孔40c；或在2个按钮41b、41c的对应位置上均不设置孔。具有4种规格(内径)的4个喷口40形成各不相同的孔40b、40c，使按钮41b、41c的开/关显示4种形态，从而感知喷口的规格(内径)。
喷口40和喷口固定板41结合时，喷口固定板41的索引突起41a插入喷口40的索引孔40a，根据喷口40规格的不同，喷口固定板41的按钮41b、41c的对应位置上或设置孔，或不设置孔，当喷口种类不同时，按钮41b、41c的开/关状态也有所不同，由此可以感知喷口的规格(内径)。
送风机60使用的是从轴中心吸入空气、然后从轴的垂直方向排放的风扇，通过圆筒形箱体10的空气流出口11a排放空气。
下面说明根据本实用新型研制的便携式空气排量测量用空气流量计的工作原理：
首先，在拆卸圆筒形箱体前半部12的状态下，根据排放口1的空气排量选择适当规格的喷口40，将其与固定在圆筒形箱体后半部11的喷口固定板41连接，然后用螺钉连接喷口盖42，固定喷口40。这时，喷口40的规格将根据喷口固定板41上的按钮41b、41c的开/关状态自动被感知。
然后，利用组装扣13结合插有整流装置30的圆筒形箱体前半部12和圆筒形箱体后半部11。
在这种状态下，使排放口接触部分21接触待测量的排放口1的周围，然后在排放口接触部分21的边缘部分和排放口1周围之间粘贴粘合胶带，防止空气泄漏。
从排放口1排出的空气被排放到大气压环境中，所以靠近排放口1的软管20内的压力应保持大气压。可以根据从定压测量用压力传感器50获得的信号，测量靠近排放口1的部分的压力，通过控制送风机60改变空气量，使靠近排放口1的部分的压力保持大气压。
操纵台70内的控制部分将根据设置在喷口40入口和出口的差压测量用压力传感器50的差压和温度传感器52的温度计算通过喷口40的空气量。
空气量根据公式Q＝(π×D2/4)×3600×[2gh/r]1/2m3/hour来计算。其中D代表喷口出口的内径[m]，g代表重力加速度[9.8m/sec2]，h代表差压[mmH2O，Kg/m2]。
公式中的r代表空气比重量[Kg/m3]，可根据公式r＝1.2931×[273/(273+t)]×[(P-0.37φPs)/760]来计算。公式中的T代表温度[℃]，P代表大气压[mmHg]，φ代表相对湿度，Ps代表t℃的饱和水蒸气的压力，按照1计算。
上述运算作用通过操纵台70内的控制部分自动实现，结果显示在LCD屏71上。LCD屏71显示的内容除了测量空气量之外，还有各种传感器测量的差压、定压、温度、大气压等。
如上所述，本实用新型不仅能通过重现从排放口1排放空气的情形来测量空气量，还能一边对照空气的温度和湿度进行测量，所以能够准确地测量空气量。此外，由于能够通过事先设置的程序自动进行运算，因此能够迅速地完成测量。
根据本实用新型研制的空气流量计设计紧凑、带有把手80，因此具有携带方便、容易移动的优点。
除了控制送风机60和将排放口1部分的定压调整为大气压之外，所有的测量程序均自动实现，所以操作简单，使用便利。
本实用新型虽然结合特定的实例进行了详细的说明，但从事本行业所属技术领域的专业人士应当了解，在不脱离本实用新型所表明的思想和范围内，可以对本实用新型进行多种改良和改造，因此相关的改良或改造亦属于本实用新型专利请求范围之内。

Claims (1)

1、一种便携式空气排量测量用空气流量计，其特征是：
由圆筒形箱体后半部(11)和圆筒形箱体前半部(12)组成的圆筒形箱体(10)，后半部前端设有开口、侧面设有空气流出口(11a)，前半部前端设有空气流入口(12a)，前半部和后半部能够自由地组装和拆卸；
连接在圆筒形箱体(10)的空气流入口(12a)和排出空气的排放口(1)之间的软管(20)；
设置在圆筒形箱体(10)内部的前侧、对流入的空气进行整流的整流装置(30)；
设置在整流装置(30)后侧的喷口(40)；
设置在软管(20)的前端的定压测量用压力传感器(50)；
分别设在喷口(40)前、后侧，测量喷口(40)前后侧的压力差的差压测量用压力传感器(51)；
测量流动空气温度的温度传感器(52)；
测量流动空气湿度的湿度传感器(53)；
设在圆筒形箱体(10)的末端、使空气通过空气流出口(11a)流出的送风机(60)。
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