行業(yè)動態(tài)
風(fēng)速傳感器如何測量管道的風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)量?
它是風(fēng)速天氣監(jiān)測的重要因素之一,而用來測量風(fēng)速的傳感器叫做風(fēng)速傳感器,比如我們常見的杯式風(fēng)速傳感器,超聲波風(fēng)速傳感器,但是有一個風(fēng)速傳感器,雖然不常見但是應(yīng)用廣泛,這就是管道風(fēng)速變送器。
一、測量位置和測量點
(一)測量位置的選擇
通風(fēng)管道中風(fēng)速和風(fēng)量的測量是通過測量壓力換算得到的。要測量管道內(nèi)氣體的真實壓力值,除了正確使用壓力測量儀表外,合理選擇測量斷面和減少氣流擾動對測量結(jié)果有很大影響。測量斷面應(yīng)盡可能選擇在氣流通暢的直管段上。當(dāng)測量段設(shè)置在彎頭、三通等異形部件前面時(相對于氣流方向),距這些部件的距離應(yīng)大于2倍管徑。當(dāng)測量截面位于上述部件后面時,與這些部件的距離應(yīng)大于4 ~ 5倍管徑。當(dāng)測試場地難以滿足要求時,可適當(dāng)增加測點以減少誤差。但是,測量截面位置與異形件之間的小距離至少為管道直徑的1.5倍。
在測量動壓時,如果發(fā)現(xiàn)任何一個測點有零或負(fù)值,說明氣流不穩(wěn)定,不應(yīng)將此段作為測量段。如果氣流方向偏離風(fēng)管中心線超過15°,則該段不應(yīng)作為測量段(檢查方法:皮托管末端正對氣流方向,緩慢擺動皮托管使動壓大,皮托管與風(fēng)管外壁垂直線的夾角為氣流方向與風(fēng)管中心線的偏離角)。
在選擇測量斷面時,還應(yīng)考慮測量操作的方便性和安全性。
(2)測試孔和測量點
由于速度分布的不均勻性,壓力分布也是不均勻的。因此,需要在同一截面上測量多個點,然后計算該截面的平均值。
①圓形風(fēng)道
在同一截面上設(shè)置兩個相互垂直的測量孔,將管道截面分成一定數(shù)量的面積相等的同心圓環(huán)。對于圓形風(fēng)管,測點越多,測量精度越高。
②矩形管道
風(fēng)道的橫截面可以分成若干個面積相等的小矩形,測點布置在每個小矩形的中心。小矩形每邊長約200mm,圓形風(fēng)管測點與管壁的距離系數(shù)(以管徑為準(zhǔn))。
風(fēng)速傳感器
二、風(fēng)管壓力的測量
(1)原則
測量風(fēng)管內(nèi)氣體的壓力應(yīng)在氣流相對穩(wěn)定的管段內(nèi)進行。試驗中應(yīng)測量氣體的靜壓、動壓和總壓。測量氣體總壓力的孔口應(yīng)朝向風(fēng)管內(nèi)氣流的方向,測量靜壓的孔口應(yīng)垂直于氣流方向。用U型壓力計測量總壓和靜壓時,另一端應(yīng)與大氣連通(在正壓管段用傾斜微壓計測量壓力時,管道一端應(yīng)與大氣連通,在負(fù)壓管段測量壓力時,容器開口端應(yīng)與大氣連通)。因此,壓力表上的壓力讀數(shù)實際上是空氣導(dǎo)管中的氣體壓力與大氣壓之間的壓差(即氣體的相對壓力)。大氣壓力一般用氣壓計測量。因為總壓等于動壓和靜壓的代數(shù)和,所以只能測到兩個值,另一個值可以計算出來。
(2)測量儀器
氣體壓力(靜壓、動壓、總壓)的測量,通常是用插在風(fēng)管中的測壓計取出壓力信號,在與之相連的壓力表上讀出。常用的儀器有皮托管和壓力表。
(1)標(biāo)準(zhǔn)皮托管
它是一個彎曲90°的雙層同心管,其開口端與內(nèi)管相通,測量總壓??拷茴^的外壁上有一圈小孔,用來測量靜壓。按標(biāo)準(zhǔn)尺寸加工的皮托管的標(biāo)定系數(shù)約等于1。標(biāo)準(zhǔn)皮托管的測量孔很小,容易被風(fēng)道中的灰塵堵塞,所以這種皮托管只適合在比較干凈的管道中測量。
(2)S形皮托管
它由兩根相同的金屬管并聯(lián)而成,測量時兩個開口方向相反。測量時,面向氣流的開口相當(dāng)于總壓,背向氣流的開口相當(dāng)于靜壓。由于探頭對氣流的影響,測得的壓力與實際值存在較大誤差,尤其是靜壓。因此,S型皮托管在使用前必須用標(biāo)準(zhǔn)皮托管進行校準(zhǔn),S型皮托管的動壓修正系數(shù)一般在0.82-0.85之間。s形皮托管的測量孔較大,不易被風(fēng)道中的灰塵堵塞。這種皮托管廣泛應(yīng)用于粉塵污染源的監(jiān)測。