要使风量传感器能够达到在任何流体条件下都能准确测量的目的,横截面式流量计在结构功能上必须要满足四个条件:15305232668
1、通过管道横截面上的各个点的流速虽然不是等速的,但要求它是稳定的。
上述求面积法理论是在将每个小单元面积的流速视为规则的前提下提出的。如何实现每个小单元面积的流速为规则的呢?在实际应用中,采用了流动调整器,安放在测速装置的上游。其作用是在相等的长度内,将不稳定的流体变成一束束稳定的流体。
在管道中的空气流动截面上设置的任何机械结构都会阻碍空气流动。阻力的大小取决于该结构的大小及形状,以及从结构中通过的空气数量。流动调整器的目的是利用特制的平行栅格状结构,把结构对空气流的阻力降至最小程度。该结构具有96%以上的流通截面积。流动调整器具有基本的调节功能,即对气流进行整流和均衡分布的作用。
流动调整器平行栅格状结构为焊接方法制成的,兼具空气镇流器和均衡器的作用。其96%以上的自由流通截面减少了结构对空气流造成的压降。每个栅格通道的侧面积与截面面
积的比为12:1.这一比值对流通空气产生少量的阻力,而使流速降低较大;而较低的流速受到较小的阻力,速度却相对提高。这就是均衡器的原理。以下图示中的箭头表示空气在经过均衡断面后的流速的大小。
空气整流过程消除了气流中旋转的湍流,并且引导气流的方向,使其有序化,但不会明显地改变流过栅格的空气流速分布。消除旋转的、方向杂乱的气流,对于气流总压和静压力的分离及精确测定具有至关重要的意义。
2、由于通过管道横截面上的各点的流速不是相等的,要求传感器测出的数值尽可能接近平均值。再接勾上要产生各点流速之和的平均值。检测探头依照多点自动均衡皮托管工作原理,来检测气流总压和静压。
3、总压取压孔的进口经过破口加工,以便消除空气的方向效应。取压口位于探头的正前面上,检测迎面吹来的气流的全压力Pt。成对的静压传感口呈一理想角度,俩俩相对地布置在探头表面,以降低经直流器整定后的气流对静压测量产生的误差作用。当流体方向偏离正常方向时,一个静压传感器测孔受到较高压力(Ps+部分Pt)的作用,而另一个静压传感器受到同样大小的压力(Ps-部分Pt)的作用,于是全压Pt的不良影响得以抵消。正是这种偏置静压及坡口行的总压传感器的独特设计,使得横截面式流量计探头对于迎面吹来的多向旋转气流很不敏感(这种气流的迎角及倾角可偏离正向流体30°,甚至更多),因此即使在上游不安装气流整流器的情况下,探头仍能保证气流速度的精确计量,这种检测探头由于其独特设计,已在美国获得专利。
4、为了“免标定”,必须使流量系数K=1。根据流量检测的基础理论,一个与气流方向垂直的管状探头插入气流之后,在探头表面形成一种与流体流动方向紧密相关的压力分布;探头管上迎着气流方向的那一部分区域为正压区;正压区两侧紧靠正压区的表面为静压区;探头管表面的其它部分为负压区。两排静压检测孔分别开在正压区和负压区之间的静压区。静压区与流体方向成一定规律的角度。按此角度加工出来的探头,其流量系数就是1,既可以不定标
横截面式平均流量传感器在结构设计上完全实现了上述四个要求。见下图,横截面式平均流量传感器在结构上分为圆形和矩形管道。整体为不锈钢结构
1、 矩形风管道横截面流量计:
2、 圆形风管道横截面流量计:
由图可以看出,该装置不管管道截面积多大,其长度都在250-300mm之间。在该装置的入口端是布满整个截面积的直流器,扰动的气流经过直流器的整流,变成平稳的气流。在直流器之后,装有在管道横截面上按一定规律排列的横截面速度取压管,将流速不相同的动压经装置变成较平稳的信号。
六、 安装方法
横截面式平均流量传感器为风道型的,即它的外形及尺寸与风道管完全一样,其两端为圆形或矩形法兰,可以通过法兰与管道连接。
全压与静压接头的外螺纹规格是G1/2英寸。
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