要使風量傳感器能夠達到在任何流體條件下都能準確測量的目的,橫截面式流量計在結構功能上必須要滿足四個條件:15305232668
1、通過管道橫截面上的各個點的流速雖然不是等速的,但要求它是穩定的。
上述求面積法理論是在將每個小單元面積的流速視為規則的前提下提出的。如何實現每個小單元面積的流速為規則的呢?在實際應用中,采用了流動調整器,安放在測速裝置的上游。其作用是在相等的長度內,將不穩定的流體變成一束束穩定的流體。
在管道中的空氣流動截面上設置的任何機械結構都會阻礙空氣流動。阻力的大小取決于該結構的大小及形狀,以及從結構中通過的空氣數量。流動調整器的目的是利用特制的平行柵格狀結構,把結構對空氣流的阻力降至最小程度。該結構具有96%以上的流通截面積。流動調整器具有基本的調節功能,即對氣流進行整流和均衡分布的作用。
流動調整器平行柵格狀結構為焊接方法制成的,兼具空氣鎮流器和均衡器的作用。其96%以上的自由流通截面減少了結構對空氣流造成的壓降。每個柵格通道的側面積與截面面
積的比為12:1.這一比值對流通空氣產生少量的阻力,而使流速降低較大;而較低的流速受到較小的阻力,速度卻相對提高。這就是均衡器的原理。以下圖示中的箭頭表示空氣在經過均衡斷面后的流速的大小。
空氣整流過程消除了氣流中旋轉的湍流,并且引導氣流的方向,使其有序化,但不會明顯地改變流過柵格的空氣流速分布。消除旋轉的、方向雜亂的氣流,對于氣流總壓和靜壓力的分離及精確測定具有至關重要的意義。
2、由于通過管道橫截面上的各點的流速不是相等的,要求傳感器測出的數值盡可能接近平均值。再接勾上要產生各點流速之和的平均值。檢測探頭依照多點自動均衡皮托管工作原理,來檢測氣流總壓和靜壓。
3、總壓取壓孔的進口經過破口加工,以便消除空氣的方向效應。取壓口位于探頭的正前面上,檢測迎面吹來的氣流的全壓力Pt。成對的靜壓傳感口呈一理想角度,倆倆相對地布置在探頭表面,以降低經直流器整定后的氣流對靜壓測量產生的誤差作用。當流體方向偏離正常方向時,一個靜壓傳感器測孔受到較高壓力(Ps+部分Pt)的作用,而另一個靜壓傳感器受到同樣大小的壓力(Ps-部分Pt)的作用,于是全壓Pt的不良影響得以抵消。正是這種偏置靜壓及坡口行的總壓傳感器的獨特設計,使得橫截面式流量計探頭對于迎面吹來的多向旋轉氣流很不敏感(這種氣流的迎角及傾角可偏離正向流體30°,甚至更多),因此即使在上游不安裝氣流整流器的情況下,探頭仍能保證氣流速度的精確計量,這種檢測探頭由于其獨特設計,已在美國獲得專利。
4、為了“免標定”,必須使流量系數K=1。根據流量檢測的基礎理論,一個與氣流方向垂直的管狀探頭插入氣流之后,在探頭表面形成一種與流體流動方向緊密相關的壓力分布;探頭管上迎著氣流方向的那一部分區域為正壓區;正壓區兩側緊靠正壓區的表面為靜壓區;探頭管表面的其它部分為負壓區。兩排靜壓檢測孔分別開在正壓區和負壓區之間的靜壓區。靜壓區與流體方向成一定規律的角度。按此角度加工出來的探頭,其流量系數就是1,既可以不定標
橫截面式平均流量傳感器在結構設計上完全實現了上述四個要求。見下圖,橫截面式平均流量傳感器在結構上分為圓形和矩形管道。整體為不銹鋼結構
1、 矩形風管道橫截面流量計:
2、 圓形風管道橫截面流量計:
由圖可以看出,該裝置不管管道截面積多大,其長度都在250-300mm之間。在該裝置的入口端是布滿整個截面積的直流器,擾動的氣流經過直流器的整流,變成平穩的氣流。在直流器之后,裝有在管道橫截面上按一定規律排列的橫截面速度取壓管,將流速不相同的動壓經裝置變成較平穩的信號。
六、 安裝方法
橫截面式平均流量傳感器為風道型的,即它的外形及尺寸與風道管完全一樣,其兩端為圓形或矩形法蘭,可以通過法蘭與管道連接。
全壓與靜壓接頭的外螺紋規格是G1/2英寸。
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