[發明專利]一種流體流速和流量的測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201610042015.3
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105699688B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 唐明良;張紅梅
• 申請（專利權）人: 唐明良;張紅梅
• 主分類號: G01P5/14
• 分類號: G01P5/14;G01F1/34
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 陳千

1.一種流體流速和流量的測量裝置，包括串接于管道中的管接頭(1)，該管接頭(1)為一彎頭，其特征在于：該管接頭(1)的彎角處外側壁設置有動態壓力傳感器(2)，該管接頭(1)的第二管段(12)還連接有盲管(3)，該盲管(3)位于該動態壓力傳感器(2)的一側并與第二管段(12)內的流體的流動方向垂直，該盲管(3)的底端設置有靜態壓力傳感器(4)；

所述盲管(3)的長度等于管接頭(1)內徑的三倍；

該盲管(3)與管接頭(1)連接的一端設置有第一端板(31)，第一端板(31)正對靜態壓力傳感器(4)的方向固接有與管接頭(1)連通的回形管(32),回形管(32)的另一端朝向第一端板(31)，管接頭(1)經回形管(32)連通盲管(3)；

所述動態壓力傳感器(2)連接有第一模數轉換器(8)；

所述靜態壓力傳感器(4)連接有第二模數轉換器(9)；

第一模數轉換器(8)和第二模數轉換器(9)分別將各自的壓力數值輸出給數據處理裝置(5)；數據處理裝置(5)計算第一模數轉換器(8)和第二模數轉換器(9)的壓力差值，并根據壓力差值結合管接頭(1)參數、流體參數計算相應的流速數據和流量數據，再將流速數據和流量數據傳送給顯示器(6)顯示；

所述管接頭(1)參數為管接頭(1)內徑d，所述流體參數為流體密度ρ。

2.根據權利要求1所述的一種流體流速和流量的測量裝置，其特征在于：所述管接頭(1)與動態壓力傳感器(2)采用密封管螺紋連接，動態壓力傳感器(2)的外壁周向設置有第一凸臺(22)，管接頭(1)的外側壁設置有與第一凸臺(22)對應的第二凸臺(13)；在第一凸臺(22)與第二凸臺(13)之間設置有第一密封圈(23)；

所述盲管(3)與靜態壓力傳感器(4)采用密封管螺紋連接，靜態壓力傳感器(4)的外壁周向設置有第三凸臺(41)，該第三凸臺(41)與盲管(3)的底端端面對應，在第三凸臺(41)與盲管(3)的底端端面之間設置有第二密封圈(42)。

3.根據權利要求1所述的一種流體流速和流量的測量裝置，其特征在于：所述的數據處理裝置(5)連接有聲光報警裝置(7)。

4.根據權利要求1所述的一種流體流速和流量的測量裝置，其特征在于：所述的管接頭(1)的出口設置有開關閥(10)；所述動態壓力傳感器(2)與靜態壓力傳感器(4)均設置有調整裝置。

5.根據權利要求1所述的一種流體流速和流量的測量裝置，其特征在于：回形管(32)與盲管(3)連通的一端設置有第二端板(33)，回形管(32)內設置有活塞(35)，第二端板(33)通過彈簧(34)連接活塞(35)，該活塞(35)設置有第一通孔(35a)，所述第二端板(33)設置有第二通孔(33a),回形管(32)經第一通孔(35a)后再經第二通孔(33a)連通盲管(3)。

6.一種流體流速和流量的測量方法，采用權利要求1所述的一種流體流速和流量的測量裝置，其特征在于該方法包括如下步驟：

步驟a：數據處理裝置(5)通過第一模數轉換器(8)連接動態壓力傳感器(2)獲取管接頭(1)內的動態壓力，并將該壓力數值存儲為第一壓力P₁；

步驟b：數據處理裝置(5)通過第二模數轉換器(9)連接靜態壓力傳感器(4)獲取盲管(3)底端流體的壓力，并將該壓力數值存儲為第二壓力P₂；

步驟c：數據處理裝置(5)計算第二壓力P₂與第一壓力P₁的壓力差值；將該壓力差值的絕對值設為ΔP；ΔP＝|P₂-P₁|；

步驟d：數據處理裝置(5)根據壓力差值的絕對值ΔP計算相應的流速數據V及流量數據Q，數據處理裝置(5)采用如下公式進行計算；

公式(1)-(2)中，V-流速數據，Q-流量數據，

ΔP-壓力差值的絕對值，ρ-流體密度，d-管接頭(1)內徑；

步驟e：數據處理裝置(5)將流速數據V及流量數據Q送到顯示器(6)顯示。

7.根據權利要求6所述的一種流體流速和流量的測量方法，其特征在于：所述的數據處理裝置(5)連接有聲光報警裝置(7)，當數據處理裝置(5)所獲第二壓力P₂為零時，接通聲光報警裝置(7)報警。