[發明專利]一種中央空調用氣量動態監控方法、裝置及費用統計系統

在審

• 申請號: 201810533366.3
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108731752A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 代志勇;楊琦;黃偉佳
• 申請（專利權）人: 四川原皓源環境工程有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G06Q20/14
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;張巨箭

1.一種中央空調用氣量動態監控裝置，其特征在于，包括傳感光源、光纖耦合器、至少兩個光纖流量敏感單元、信號解調儀；

所述光纖耦合器包括三個端口，傳感光源連接光纖耦合器的第一端口，光纖耦合器的第二端口通過光纖連接至少兩個光纖流量敏感單元，所述至少兩個光纖流量敏感單元沿中央空調的輸送管道出風口敷設，所述信號解調儀與所述光纖耦合器的第三端口連接；

傳感光源發出信號光，經光纖耦合器到達至少兩個光纖流量敏感單元，所述至少兩個光纖流量敏感單元根據中央空調的輸送管道出風口的流體流速導致的其所處環境溫度變化，反射回不同特征的信號光，到達信號解調儀進行處理；

所述信號解調儀對所述具有不同特征的信號光進行處理，獲得中央空調的輸送管道出風口流體經過前后光纖流量敏感單元所處環境的溫度差，和在有流體經過所述輸送管道時的對流熱損耗，計算得到流體的流速，并基于所述流體的流速以及輸送管道的橫截面積，獲得預設時間內流體的流量，即對應的用氣量。

2.根據權利要求1所述的中央空調用氣量動態監控裝置，其特征在于，所述至少兩個光纖流量敏感單元串聯成陣列結構，每個光纖流量敏感單元包括溫度敏感光纖芯和具有光熱轉換效應的包層。

3.根據權利要求2所述的中央空調用氣量動態監控裝置，其特征在于，所述具有光轉換效應的包層涂覆于溫度敏感光纖芯表面。

4.根據權利要求2所述的中央空調用氣量動態監控裝置，其特征在于，所述具有光轉換效應的包層具體為有機聚合物或者金屬薄膜。

5.根據權利要求1所述的中央空調用氣量動態監控裝置，其特征在于，所述信號解調儀具體是根據傳感光源的發射功率以及具有光熱轉換效應的包層的傳遞系數獲得的在有流體經過所述輸送管道時的對流熱損耗H，具體的計算公式為：

其中，P為傳感光源的發射功率，為傳遞系數，即熱轉換材料吸收發射功率與總發射功率的比例，a為熱轉換材料將發射功率轉換成熱量的轉換效率。

6.根據權利要求5所述的中央空調用氣量動態監控裝置，其特征在于，所述中央空調輸送管道中有流體經過前后光纖流量敏感單元所處環境的溫度差ΔT與流體的流速υ有關，具體關系如下：

其中，T₀輸送管道出風口流體靜止時，所述光纖流量敏感單元感知的初始溫度，T為輸送管道出風口流體流動時經過所述光纖流量敏感單元的溫度，A和B均為與熱轉換材料相關的已知常數；

中央空調輸送管道中有流體經過前后光纖流量敏感單元所處環境的溫度差ΔT與傳感光纖光柵的布拉格波長漂移相關，具體的公式為：

其中，Δλ_B為信號解調儀對反射回來的信號光進行解調獲得的獲得的波長漂移值，α為光纖的熱膨脹系數，ε為光纖的熱光系數。

7.根據權利要求6所述的中央空調用氣量動態監控裝置，其特征在于，所述信號解調儀根據中央空調輸送管道中有流體經過前后光纖流量敏感單元所處環境的溫度差ΔT以及在有流體經過所述輸送管道時的對流熱損耗H，計算得到流體的流速υ，計算公式如下：

8.根據權利要求7所述的中央空調用氣量動態監控裝置，其特征在于，所述預設時間內流體的流量Φ的計算公式：

Φ＝υS

其中，S為中央空調輸送管道的橫截面積。