[發明專利]一種三維皮托管氣體測量系統

在審

• 申請號: 202211069606.1
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115420340A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 王磊;黃向陽;吳華;陳朝暉;郭雨文;孫永亮;張玲玉
• 申請（專利權）人: 安榮信科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01F1/46
• 分類號: G01F1/46;G01P5/165;G01F15/00;G01D21/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李倩

本發明公開了一種三維皮托管氣體測量系統，包括煙氣測量單元和數據處理單元；數據處理單元包括測量吹掃模塊和數據處理模塊；煙氣測量單元通過多個取壓孔對待測煙氣的動壓進行取樣，同時通過靜壓取壓探頭和溫度傳感器對待測煙氣的靜壓和溫度進行取樣并傳送至測量吹掃模塊；測量吹掃模塊包括壓差變送器、壓力變送器和溫度變送器，測量吹掃模塊通過壓差變送器對采集到的氣體動壓進行壓差采樣，測量吹掃模塊分別通過壓力變送器和溫度變送器對氣體靜壓和氣體溫度進行直接采樣，并將壓差、靜壓和溫度信息傳送給數據處理模塊；數據處理模塊對采集的數據進行處理并計算得到待測煙氣的流速和流量。

技術領域

本發明涉及一種三維皮托管氣體測量系統。

背景技術

現有三維皮托管氣體測量系統，由一次測量單元和變送及數據處理單元組成。這種測量系統，一次測量單元由三維皮托管，溫度傳感器，和靜壓測量管組成，變送及數據處理單元由六臺壓力變送器、數據采集模塊和CPU組成，這種測量系統需配置六臺壓力變送器，分別與三維皮托管的五個取壓孔以及一根煙氣靜壓測量探頭相連接。三維皮托管、靜壓管、溫度傳感器分體式布置，導致壓力變送器數量多，造價高，系統復雜，安裝測量繁瑣，測量干擾因素多。

發明內容

發明目的：本發明目的旨在提供一種測量干擾因素少且能夠有效減少壓力采集元件的三維皮托管氣體測量系統。

技術方案：本發明所述的三維皮托管氣體測量系統，包括煙氣測量單元和數據處理單元；所述數據處理單元包括測量吹掃模塊和數據處理模塊；所述煙氣測量單元通過多個取壓孔對待測煙氣的動壓進行取樣，同時通過靜壓取壓探頭和溫度傳感器對待測煙氣的靜壓和溫度進行取樣并傳送至測量吹掃模塊；所述測量吹掃模塊包括壓差變送器、壓力變送器和溫度變送器，所述測量吹掃模塊通過壓差變送器對采集到的氣體動壓進行壓差采樣，所述測量吹掃模塊分別通過壓力變送器和溫度變送器對氣體靜壓和氣體溫度進行直接采樣，并將壓差、靜壓和溫度信息傳送給數據處理模塊；數據處理模塊對數據采集處理并計算待測煙氣的流速和流量；所述測量吹掃模塊還包括多個電動三通閥，電動三通閥的氣體輸入端與取壓孔連通，電動三通閥的輸出端連接壓差變送器，通過電動三通閥切換與壓差變送器連通的取壓孔，用于同一壓差變送器對不同取壓孔壓差的測量。

其中，所述煙氣測量單元包括測量桿，所述測量桿前端為測量端，所述測量桿后端固連有后端箱，所述測量桿通過后端箱與測量吹掃模塊連接；還包括套設在測量桿上的裝夾組件和轉動測量組件，所述裝夾組件包括依次固連的穩固件、法蘭和鎖緊器，所述轉動測量組件包括刻度盤和指針；所述鎖緊器上設有鎖緊螺釘，鎖緊器通過鎖緊螺釘對測量桿鎖緊固定；所述刻度盤與鎖緊器固定連接，所述指針與測量桿固定連接，當測量桿相對裝夾組件轉動時，帶動指針相對刻度盤轉動；所述測量端包括帶多個取壓孔的測量探頭、靜壓取壓探頭和溫度傳感器，所述測量探頭設有取壓孔的端面與煙氣流動方向垂直，取壓孔、靜壓取壓探頭和溫度傳感器分別通過取壓氣管、靜壓取壓氣管和測量電纜與后端箱內的接口組件連接。

其中，所述測量探頭為L形測量探頭，所述取壓氣管、靜壓氣管和測量電纜均設置在測量桿內部，所述取壓氣管與取壓管一一對應設置，所述靜壓取壓探頭與靜壓氣管連接，所述溫度傳感器與測量電纜連接。

其中，所述后端箱為中空腔體，測量桿后端伸入后端箱中且與后端箱固定連接，所述后端箱內設有接口組件，所述接口組件包括連接氣管的快插接口和連接測量電纜的電氣接口；所述取壓氣管、靜壓氣管和測量電纜從測量桿后端引出與后端箱內的接口組件連接。

其中，所述測量桿依次穿過穩固件、鎖緊器、法蘭、刻度盤和指針，穩固件的內徑大于測量桿的外徑，當擰緊鎖緊螺釘，測量桿被鎖死，當擰松鎖緊螺釘，測量桿相對鎖緊器做軸向直線運動或繞軸轉動。

其中，所述取壓孔包括中心取壓孔、成對設置的俯仰取壓孔和成對設置的偏航取壓孔；中心取壓孔設置在測量探頭設置取壓孔端面的中心位置；成對設置的俯仰取壓孔以中心取壓孔為中心對稱設置且連接線與測量桿軸向平行；成對設置的偏航取壓孔以中心取壓孔為中心對稱設置且連接線與測量桿軸向垂直。