[發明專利]用于矩形截面管道送風流量實時測量裝置及方法

無效

• 申請號: 201210371347.8
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102997967A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 段泉圣;馬佳偉;楊國田;趙慶
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01F1/34
• 分類號: G01F1/34;G01M9/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

1.一種矩形截面管道送風流量實時測量裝置，其特征在于，該矩形截面管道送風流量實時測量裝置是一種基于多點內錐法的鍋爐送風流量實時測量裝置；該實時測量裝置由測量管段、傳感器組件、微差壓變送器、I/V轉換器、A/D轉換器、溫度變送器、壓力變送器、可編程控制采樣開關及微機信號處理系統構成，其特征在于：送風流量測量管段（1）通過上游側法蘭（4）和下游側法蘭（5）與送風管道（6）密封連接，在測量管段（1）內，測量管段（1）橫截面上正對來流的方向上布置m只結構尺寸完全相同的內錐（2），m只內錐（2）構成傳感器組件；相鄰兩只內錐（2）以及內錐（2）與測量管段（1）壁面之間用固定連接肋片（3）連接，固定在測量管段（1）內；各內錐的引壓管（7）穿過被測管道，分別接入與之匹配的微差壓變送器正負壓室，每只內錐配備一個微差壓變送器，m只內錐共配m只微差壓變送器，微差壓變送器再與I/V轉換器、A/D轉換器、可編程控制采樣開關以及微機信號處理系統串聯。?

2.根據權利要求1所述矩形截面管道送風流量實時測量裝置，其特征在于：所述m為大于等于3的正整數。

3.根據權利要求1所述矩形截面管道送風流量實時測量裝置，其特征在于：所述m只內錐的每只內錐的迎流入口面都在測量管段的同一橫截面上，m只內錐將測量截面m等分。

4.根據權利要求1所述矩形截面管道送風流量實時測量裝置，其特征在于：所述傳感器組件兩端的兩只內錐緊貼測量管道的短邊壁面安裝。

5.根據權利要求1所述矩形截面管道送風流量實時測量裝置，其特征在于，所述測量管段（1）橫截面的兩個長邊的壁面（8）內側壁表面（9）與文丘里噴嘴延軸向縱剖面形狀相同。?

6.一種采用矩形截面管道送風流量實時測量裝置的及送風流量測量方法，其特征在于，該送風流量測量方法采用速度—面積法，在測量管道內共布置m只內錐，其m≥3；將矩形管道橫截面無形地分成m個子截面，測量截面上m≥3個測點的流速υ_i的算術平均值作為該截面上的平均流速?，則在壓力為p，溫度為t的運行工況下，送風管道送風體積流量q_v為：

s為送風管道測量截面的等效面積。

第i個內錐輸出差壓Δp_i與所在點風速v_i之間關系

（3）式中β_i為第i個內錐節流比系數，C_i為流出系數，ε為可膨脹系數，ρ為運行工況下被測流體密度，β_i、C_i、ε、ρ均為常數，與第i個內錐相配套的差壓變送器將Δp_i轉化為4~20mA?DC電流，經I/V、A/D、可編程控制采樣開關輸送至單片機系統，由（2）式計算得到運行工況，即溫度t，壓力P時體積流量q_v。

矩形截面管道送風流量測量系統構成原理如圖3所示，測量管道中的溫度變送器及壓力變送器分別將流體溫度t和壓力p測出，輸出的電流信號經I/V轉換器成為1-5V?DC電壓信號，再經過A/D轉換器轉換為響應的數字信號，經過可編程控制采樣開關送到計算機系統，計算機系統根據氣態方程將送風流量q轉化成為標準狀況下的送風體積流量Q_υ：?

????（4），P_d為標準大氣壓力，一般取P_d=101325P_a。

（4）式中，q表示壓力為p（相對壓力，即表壓力）、工作溫度為t（℃）時的送風流量；Q₀表示標準狀況下即P₀=0.1MPa（絕對壓力）、T?₀=293.15K時鍋爐?送風標準體積流量。?