[發(fā)明專利]一種基于激光多普勒微風(fēng)速校準(zhǔn)裝置及其校準(zhǔn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410673900.2
• 申請(qǐng)日: 2014-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN104391135A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊偉浩;鄒志軍;于志強(qiáng);王非
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01P21/02
• 分類號(hào): G01P21/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種基于激光多普勒微風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)裝置包括依次連接的：氣流入口穩(wěn)定段、氣流過濾阻尼段、示蹤粒子發(fā)生段、收縮段、高低速工作段、標(biāo)準(zhǔn)流量工作段、動(dòng)力和風(fēng)機(jī)段、高效過濾段；

所述氣流入口穩(wěn)定段的內(nèi)部還安裝有進(jìn)口喇叭口、蜂窩器；氣流入口穩(wěn)定段內(nèi)的蜂窩器用于導(dǎo)向和分割氣流大旋渦，有利于加快旋渦的衰減；由于蜂窩器管道對(duì)氣流的摩擦作用，也有利于改善氣流的速度分布，并在一定程度上降低氣流的湍流度；蜂窩器的蜂窩格子為六角形截面；

所述氣流過濾阻尼段設(shè)有高效過濾器、阻尼網(wǎng)，利用高效過濾器過濾空氣中的大部分顆粒，保證進(jìn)入低風(fēng)速段的空氣清潔度，以便示蹤粒子發(fā)生器發(fā)生的粒子符合激光測(cè)速儀LDV的要求；同時(shí)高效過濾器起到阻尼網(wǎng)作用；由于氣流通過阻尼網(wǎng)時(shí)在軸向產(chǎn)生壓降，從而使氣流的軸向速度分布的均勻性得到改善；

所述示蹤粒子發(fā)生段主要包括示蹤粒子發(fā)生器、示蹤粒子注入口、擴(kuò)散孔板，示蹤粒子發(fā)生器連接示蹤粒子注入口，示蹤粒子發(fā)生器為氣溶膠發(fā)生器；氣溶膠發(fā)生器產(chǎn)生的示蹤粒子通過擴(kuò)散孔板均勻分布管道內(nèi)，保證激光測(cè)速儀LDV測(cè)試時(shí)的穩(wěn)定和可靠性；

所述收縮段用于均勻加速氣流，使氣流達(dá)到實(shí)驗(yàn)段所需要的流速；

所述高低速工作段選用方形、透明段，能適應(yīng)激光多普勒系統(tǒng)的非接觸式測(cè)量，并且配備夾具移測(cè)支架；低速段范圍0.15～3m/s，高速段范圍3.0～30m/s；

所述標(biāo)準(zhǔn)流量工作段主要采用組合標(biāo)準(zhǔn)噴嘴測(cè)量空氣流量，可測(cè)范圍40～3500m3/h，測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)小于2％，該標(biāo)準(zhǔn)流量工作段還用于對(duì)激光多普勒測(cè)速儀測(cè)得的流速進(jìn)行輔助校準(zhǔn)，風(fēng)量罩的校準(zhǔn)；

所述動(dòng)力和過濾段中內(nèi)置可增加氣流壓力能的風(fēng)扇，即電機(jī)和風(fēng)扇系統(tǒng)；風(fēng)扇通過旋轉(zhuǎn)使氣流壓力能增加，即通過電機(jī)和風(fēng)扇系統(tǒng)，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸送給管路內(nèi)的氣流，以補(bǔ)償管路內(nèi)氣流的沿程損失和局部損失，達(dá)到氣流穩(wěn)定流動(dòng)；改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)氣流的速度，動(dòng)力段的整流裝置包括整流罩,風(fēng)扇前導(dǎo)流葉片和風(fēng)扇后導(dǎo)流片；

所述高效過濾段設(shè)有風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)末端帶高效過濾排放，避免粒子對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的污染。

2.一種基于激光多普勒微風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)裝置包括依次連接的：氣流入口穩(wěn)定段、氣流過濾阻尼段、示蹤粒子發(fā)生段、收縮段、高低速工作段、標(biāo)準(zhǔn)流量工作段、動(dòng)力和過濾段、高效過濾段。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光多普勒微風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，其特征在于：

所述氣流過濾阻尼段設(shè)有高效過濾器、阻尼網(wǎng)，利用高效過濾器過濾空氣中的大部分顆粒，保證進(jìn)入低風(fēng)速段的空氣清潔度，以便示蹤粒子發(fā)生器發(fā)生的粒子符合激光測(cè)速儀LDV的要求；同時(shí)高效過濾器起到阻尼網(wǎng)作用；由于氣流通過阻尼網(wǎng)時(shí)在軸向產(chǎn)生壓降，從而使氣流的軸向速度分布的均勻性得到改善。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光多普勒微風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，其特征在于：

所述示蹤粒子發(fā)生段主要包括示蹤粒子發(fā)生器、示蹤粒子注入口、擴(kuò)散孔板，示蹤粒子發(fā)生器連接示蹤粒子注入口，示蹤粒子發(fā)生器為氣溶膠發(fā)生器；氣溶膠發(fā)生器產(chǎn)生的示蹤粒子通過擴(kuò)散孔板均勻分布管道內(nèi)，保證激光測(cè)速儀LDV測(cè)試時(shí)的穩(wěn)定和可靠性。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光多普勒微風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，其特征在于：

所述高低速工作段選用方形、透明段，能適應(yīng)激光多普勒系統(tǒng)的非接觸式測(cè)量，并且配備夾具移測(cè)支架；低速段范圍0.15～3m/s，高速段范圍3.0～30m/s。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光多普勒微風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，其特征在于：

所述動(dòng)力和風(fēng)機(jī)段中內(nèi)置可增加氣流壓力能的風(fēng)機(jī)，即電機(jī)和風(fēng)機(jī)系統(tǒng)；風(fēng)扇通過旋轉(zhuǎn)使氣流壓力能增加，即通過電機(jī)和風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸送給管路內(nèi)的氣流，以補(bǔ)償管路內(nèi)氣流的沿程損失和局部損失，達(dá)到氣流穩(wěn)定流動(dòng)；改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)氣流的速度，動(dòng)力段的整流裝置包括整流罩,風(fēng)機(jī)前導(dǎo)流葉片和風(fēng)機(jī)后導(dǎo)流片。