一種可變徑負壓式微風速標定裝置的製作方法
2023-10-28 23:21:42
專利名稱：一種可變徑負壓式微風速標定裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於風速標定技術領域，涉及一種微風速標定裝置，尤其涉及一種可變徑負壓式微風速標定裝置。
背景技術：
熱線風速儀出廠時必須進行標定，在工作一定時間後需要進行校正，但是對於低風速(V > 3m/s)的標定是很困難的。目前行業中較為普遍採用的風速儀標定方法有兩種 一種是旋臂機法，此方法結構複雜，特別是易擾動靜止的空氣，影響標定精度；另一種是相對標定法，此方法不易實現在1.0m/s以下的低風速標定和校正，且相對標定也會帶來一定誤差。另外，風速改變將引起風管內速度場的不穩定，這些因素都會影響標定精度。專利號200820150654. 2提出了一種較準確便捷的微風速標定裝置，用伯努利方程計算標準流量管流量，然後根據質量守恆定律，由標準流量獲得標準風道的平均風速，再由流體在管道內流動分布的特點，經理論計算得出風道軸心風速作為標準點風速，即風速計標定時的參照標準風速。問題在於，一是這種裝置標定風速時，當風速V < 0. 6時，由於入口處的靜壓差過低，使得傾斜式壓差計的讀數已經有效偏離的測量範圍，對於標定、校正產生了較大影響；二是標定風速較低時，標準流量管的風量變化較小，測得靜壓變化不夠明顯，測量結果受到很大影響，進而影響標定的準確度；三是所使用微壓計測量的範圍過大， 使得標定的準確度不易保證。因此，如何精準的標定就成了技術領域亟需解決的課題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種可變徑負壓式微風速標定裝置，不僅能標定各類測量微風速儀器，而且能方便準確地針對不同風速進而區分標定。為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案一種可變徑負壓式微風速標定裝置，所述裝置包括可變徑式標準流量管、漸擴整流風管、標準風道、靜壓箱、離心風機、變頻器、微壓差計；所述裝置的進風口端為可變徑式標準流量管，該可變徑式標準流量管與漸擴整流風管連接，漸擴整流風管與標準風道連接，標準風道與靜壓箱通過法蘭連接，靜壓箱與離心風機吸入口通過軟管連接，離心風機與變頻器通過線纜連接；所述可變徑式標準流量管上開有靜壓採集孔，靜壓採集孔通過橡皮管與微壓差計連接，標準風道上設有風速計測孔。作為本發明的一種優選方案，整個裝置設置於底部有滾輪的推車上。作為本發明的一種優選方案，所述可變徑標準流量管包括標準流量管、該標準流量管內設有的可改變標準流量管管徑的移動活塞。①根據質量守恆定律，由標準流量求出標準風道的標準平均風速，再由流體在管道內流動分布的特點，經理論計算得出管道軸心風速作為標準點風速。②進風口採用可變徑標準流量管，將他裝在標準流量測試段的進口端，利用標準流量管測量風量，一方面當氣體進入管道時，經過漸縮的進口流量管的曲面而逐步加速，此時靜壓降低，可以根據這個壓差的變化計算出進口空氣的流量，另一方面，根據標定和校準的風速儀所在範圍選擇合適的管徑的標準流量管，充分讓靜壓降低，增大壓差，使得當風速較低時，壓差計的讀數也處於有效測量範圍，以提高標定精度。③採用漸擴整流段，使標準風量轉變為微風速，保證氣流均勻和穩定。④標準風道採用負壓式引入空氣，並通過靜壓箱連接標準風道和風機，能保證標準風道內壓力場和速度場的穩定，有利於克服風機變頻時引起的不穩定影響，有利於提聞標定精度。⑤米用變頻調速，有助於提聞標定裝置試驗風速的調整範圍，他能夠根據需要實現較寬範圍的頻率調節，從而調整風道內風速在一定範圍內，由於頻率控制的穩定性， 明顯縮短了測試時間，提高了自動化檢測水平。標定裝置根據不同的標定風速範圍選取不同的管徑的標準流量管，再根據質量守恆定律，由標準流量管的流量求出標準風道的標準平均風速，再由流體在管道內流動分布的特點，經理論計算算出管道軸心風速作為標準點風速，可實現微風速段(Om/s 0. 6m/s 和0. 6m/s 2m/s)精準標定。本發明的有益效果在於本發明提出的可變徑負壓式微風速標定裝置，採用可變徑標準流量管測量空氣流量，可根據測量標定範圍不同選取不同的管徑，然後對微風速段 (Om/s 0. 6m/s和0. 6m/s 2m/s)精準標定；採用微壓計進行壓差測量，具有測量數據快捷、準確；風道採用負壓式引入空氣，並與靜壓箱連接，且設漸擴整流段，使氣流穩定，具有穩定性強及明顯提高標定精度的特點；整個裝置還具有調速平穩、移動方便、測量對象針對性強、製造工藝簡單、成本低廉等優點。
圖I為本發明可變徑負壓式微風速標定裝置的組成示意圖。 圖2為可變徑標準流量管的剖面圖。
圖3為可變徑標準流量管的左視圖。
附圖標註如下
2.變頻器 5.標準風道 8.靜壓採集孔 11.漸擴整流風管 73.標準流量管
I.離心風機 4.靜壓箱 7.可變徑標準量管 10.微壓差計 72.標準活塞
3.軟管，
6.風速計測孔， 9.橡皮管，
12.推車 74.固定杆
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。實施例一請參閱圖I，本發明揭示了一種可變徑負壓式微風速標定裝置，所述裝置主要包括可變徑式標準流量管7、漸擴整流風管11、標準風道5、靜壓箱4、離心風機I、變頻器2、微壓差計10。所述裝置的進風口端為一可變徑標準流量管7，它與漸擴整流風管11連接，漸擴整流風管11與標準風道5連接，標準風道5與靜壓箱4通過法蘭連接，靜壓箱4與離心風機I吸入口通過軟管3相連接，變頻器2通過電線與離心風機I相連接，可變徑標準流量7 上設有靜壓採集孔8，靜壓採集孔8通過橡皮管9與微壓差計10連接，標準風道5上設有風速測孔6，變頻器2控制電機轉速，調節風機的風量，標準風道5採用負壓式引入空氣，風機標定裝置整體擱置在一個底部接有滾輪的推車12上。如圖2、圖3所示,可變徑標準流量7包括標準活塞72、標準流量管73、固定杆74 ； 移動活塞72設置於該標準流量管內，可改變標準流量管73的管徑。本發明同時揭示可變徑負壓式微風速標定裝置的標定方法，根據標定風速範圍， 選擇合適的標準流量管的管徑，將管道軸心風速作為標準點風速，根據質量守恆定律，由進口端的標準流量求出標準風道的標準平均風速，再由流體在管道內流動分布的特點，經理論計算得出管道軸心風速作為標準點風速。標定流程為根據標定儀器需標定風速範圍，選擇合適管徑的可變式標準流量管 7，用橡皮管9將可變徑標準流量管7的靜壓採集孔8和微壓差計10的負壓孔連通，並將熱線風速儀的風速探頭插入到標準風道5的風速計測孔6，然後將分別用電路連通變頻器2和風機I。首先，讀取標準風道中Om/s風速時微壓差計的定點壓差值，將其輸入到自行開發的計算程序中，啟動系統，通過變頻器2改變離心風機I的頻率，系統穩後，依次讀取離心風機I頻率、風速儀實測風速、微壓差計10讀數以及大氣壓力、空氣溫度和溼度值，將這些數值輸入到自行開發的計算程序中，然後改變風機頻率經行多工況標定，並將每次所讀數據輸入計算程序中。最後通過自行開發的計算程序處理，得到不同風機頻率下的標定點風速 (標準風道軸心風速)以及風速計實測風速的誤差和風速計校正係數I。綜上所述，本發明提出的可變徑負壓式微風速標定裝置，採用可變徑標準流量管測量空氣流量，可根據測量標定範圍不同選取不同的管徑，然後對微風速段(Om/s 0. 6m/ s和0. 6m/s 2m/s)精準標定；採用微壓計進行壓差測量，具有測量數據快捷、準確；風道採用負壓式引入空氣，並與靜壓箱連接，且設漸擴整流段，使氣流穩定，具有穩定性強及明顯提高標定精度的特點；整個裝置還具有調速平穩、移動方便、測量對象針對性強、製造工藝簡單、成本低廉等優點。這裡本發明的描述和應用是說明性的，並非想將本發明的範圍限制在上述實施例中。這裡所披露的實施例的變形和改變是可能的，對於那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發明的精神或本質特徵的情況下，本發明可以以其它形式、結構、布置、比例，以及用其它組件、 材料和部件來實現。在不脫離本發明範圍和精神的情況下，可以對這裡所披露的實施例進行其它變形和改變。
權利要求
1.一種可變徑負壓式微風速標定裝置，其特徵在於，所述裝置包括可變徑式標準流量管、漸擴整流風管、標準風道、靜壓箱、離心風機、變頻器、微壓差計；所述裝置的進風口端為可變徑式標準流量管，該可變徑式標準流量管與漸擴整流風管連接，漸擴整流風管與標準風道連接，標準風道與靜壓箱通過法蘭連接，靜壓箱與離心風機吸入口通過軟管連接，離心風機與變頻器通過線纜連接；所述可變徑式標準流量管上開有靜壓採集孔，靜壓採集孔通過橡皮管與微壓差計連接，標準風道上設有風速計測孔。
2.根據權利要求I所述的可變徑負壓式微風速標定裝置，其特徵在於整個裝置設置於底部有滾輪的推車上。
3.根據權利要求I所述的可變徑負壓式微風速標定裝置，其特徵在於所述可變徑標準流量管包括標準流量管、該標準流量管內設有的可改變標準流量管管徑的移動活塞。
全文摘要
本發明揭示了一種可變徑負壓式微風速標定裝置，包括可變徑式標準流量管、漸擴整流風管、標準風道、靜壓箱、離心風機、變頻器、微壓差計；所述裝置的進風口端為可變徑式標準流量管，該可變徑式標準流量管與漸擴整流風管連接，漸擴整流風管與標準風道連接，標準風道與靜壓箱通過法蘭連接，靜壓箱與離心風機吸入口通過軟管連接，離心風機與變頻器通過線纜連接；所述可變徑式標準流量管上開有靜壓採集孔，靜壓採集孔通過橡皮管與微壓差計連接，標準風道上設有風速計測孔。本發明採用可變徑標準流量管測量空氣流量，可根據測量標定範圍不同選取不同的管徑，然後對微風速段精準標定；採用微壓計進行壓差測量，具有測量數據快捷、準確。
文檔編號G01P21/02GK102590557SQ20121007934
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月22日 優先權日2012年3月22日
發明者葉燕平, 牛壯, 鍾昌文, 顧文 申請人:上海理工大學