[發(fā)明專利]正壓連續(xù)自補(bǔ)償吹掃式防堵風(fēng)速風(fēng)量測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910958427.5
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110702942B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田必勇;霍蕾;苗賽賽
• 申請（專利權(quán)）人: 南京益彩環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類號: G01P5/14
• 分類號: G01P5/14;G01F1/34;G01F15/12;B08B9/032
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 薛雨妍

1.正壓連續(xù)自補(bǔ)償吹掃式防堵風(fēng)速風(fēng)量測量方法，其特征在于：包括以下步驟

步驟1：首先在大管徑管道上設(shè)置測量裝置，所述測量裝置包括依次設(shè)置的壓縮干空氣源(7)、氣體發(fā)生器(6)、質(zhì)量流量自動(dòng)控制器(5)、流速調(diào)節(jié)電磁閥(4)、靠背取壓管(1)和差壓變送器(2)；其所述靠背取壓管(1)插入大管徑管道內(nèi)；所述靠背取壓管(1)內(nèi)嵌套設(shè)置正壓補(bǔ)償管(3)；

步驟2：其中所述壓縮干空氣源(7)中干凈的壓縮空氣，由氣體發(fā)生器(6)分兩路統(tǒng)一輸出，并分別通過質(zhì)量流量自動(dòng)控制器(5)和流速調(diào)節(jié)電磁閥(4)來自動(dòng)調(diào)節(jié)正壓吹掃氣體的流速；正壓補(bǔ)償管(3)用于往靠背取壓管(1)取壓口連續(xù)輸出正壓吹掃氣體；

步驟3：當(dāng)大管徑管道內(nèi)有氣流流動(dòng)時(shí)，靠背取壓管(1)的迎風(fēng)面受氣流沖擊，在此處氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力能，因而迎面靠背取壓管內(nèi)壓力較高，其壓力稱為總壓；背風(fēng)面由于不受氣流沖壓，靠背取壓管內(nèi)的壓力為風(fēng)管內(nèi)的靜壓力，其壓力稱為靜壓，總壓和靜壓之差稱為壓差，而壓差值的大小與管內(nèi)風(fēng)速有關(guān)：風(fēng)速越大，則壓差值越大，風(fēng)速越小，壓差值越??；因此，只要利用差壓變送器測量出壓差的值，再根據(jù)動(dòng)壓與風(fēng)速之間的對應(yīng)關(guān)系，就能正確地測出大管徑管道內(nèi)的風(fēng)速；因此，靠 背取壓管(1)用于取得大管徑管道內(nèi)氣流的總壓值和靜壓值，而嵌套設(shè)置的正壓補(bǔ)償管(3)，則用于往靠背取壓管(1)取壓口連續(xù)輸出正壓吹掃氣體，防止氣流中的粉塵進(jìn)入靠背取壓管(1)影響測壓；

所述步驟3中，所述靠背取壓管(1)用于取得大管徑管道內(nèi)氣流的總壓值和靜壓值，而嵌套正壓補(bǔ)償管(3)的設(shè)置防止氣流中的粉塵進(jìn)入靠背取壓管(1)影響測壓；

假設(shè)A與L是壓縮空氣連續(xù)吹掃通道上的兩個(gè)截面，其中L為靠背取壓管(1)取壓位置截面，A為正壓補(bǔ)償管(3)出口處位置截面， 由伯努利方程可得：

式中Δp_x為A～L截面之間的阻力損失，

由于A、L兩截面氣體的流動(dòng)位差、密度差均可以忽略，所以：

ρ_AgH_A＝ρ_LgH_L (2)

故式(1)可簡化、改寫成：

由上式可知，只要使得下式成立：

就能實(shí)現(xiàn)正壓補(bǔ)償管(3)在A截面輸出正壓氣體，不影響靠背取壓管(1)在L截面的準(zhǔn)確取壓， 即：

p_A＝p_L (5)

由于可以近似認(rèn)為：

ρ_A＝ρ_L (6)

所以由流量連續(xù)方程可推出：

另一方面，由流體力學(xué)阻力計(jì)算方法可知：A～L截面之間的阻力損失與沿程阻力系數(shù)、局部阻力系數(shù)、流體密度、動(dòng)能有關(guān)；于是設(shè)Z為A～L截面之間的“總等效阻力系數(shù)”，則阻力損失Δp_x可用下式表達(dá)：

將式(6)、(7)、(8)代入式(4)，經(jīng)初步整理后可得：

對式(9)進(jìn)一步化簡后可得有效補(bǔ)償條件：

式(1)～(10)中：pA、pL分別為A、L截面的壓力；ρA、ρL分別為A、L截面吹掃氣體的密度；VA、VL分別為A、L截面吹掃氣體的流速；HA、HL、分別為A、L截面位置的標(biāo)高；Z為A～L吹掃段總等效阻力系數(shù)；SA、SL分別為A、L截面的通流面積；g為重力加速度；

由式(10)可知：有效補(bǔ)償條件與吹掃流量無關(guān)；只要使得補(bǔ)償條件成立，那么風(fēng)速風(fēng)量測量效果不受正壓氣源壓力、正壓氣體流量變化的影響。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正壓連續(xù)自補(bǔ)償吹掃式防堵風(fēng)速風(fēng)量測量方法，其特征在于：所述靠背取壓管(1)內(nèi)嵌套焊接正壓補(bǔ)償管(3)。