在送丝管道上测量风速的方法及丝管风速流量计的制作方法
【专利摘要】一种在送丝管道上测量风速的方法及丝管风速流量计，将丝管风速流量计安装在送丝管上，丝管风速流量计的两端采用莫林斯卡箍连接，丝管风速流量计入风口端至少需要连接10D长的直管段，出风口至少需要连接5D长的直管段，其中D为送丝管的直径。其测量方法如下：测量时，气流经送丝管进入丝管风速流量计，通过丝管风速流量计上的差压变送器测量测量管上第一压差取样孔和第二压差取样孔之间的压差即阻力损失，差压变送器选用二线制电流信号，电流信号为4-20mA，差压变送器与控制系统相连，根据阻力损失的压差计算出送丝管的风速，压力传感装置用来测量测量管内的风压。
【专利说明】在送丝管道上测量风速的方法及丝管风速流量计
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种管道流量计，具体涉及一种用于卷烟机风力送丝系统送丝管道风 速测量的流量计。
【背景技术】
[0002] 目前国内卷烟厂的卷烟机绝大多数采用了风力送丝系统，一台卷烟机需要配备一 套风力平衡设备(风速调节装置)，风力平衡设备一般包含回风管孔板流量计、电动调节阀、 控制系统及配件等。风力平衡设备是风力送丝系统风力平衡、卷烟机风速稳定与控制的关 键设备，卷烟机风力送丝系统真正的控制目标是送丝管的风速，由于送丝管内有烟丝，采用 现有的风管孔板流量计不能实现在送丝管上测量风速。现有的风力平衡设备采用的是在回 风管测风速，由控制系统控制调节回风管调节阀来控制风速，实现送丝管风速的稳定。但 由于二相流及烟丝结构特殊等特点，采用回风管测风速存在以下问题：由于卷烟机吸丝斗 翻板及连接端面(简称吸丝斗）存在漏风，导致送丝管道与回风管道的风量在单位时间内不 等，通常情况下是将回风管风速换算成吸丝管道的风速应乘以一个经验漏风系数，通过截 面积比计算和漏风率换算之后，显示送丝管的风速。实际上，在生产过程中，吸丝斗每完成 一个吸丝周期之后，吸丝斗的漏风情况都不一样，由于不确定的漏风系数、烟丝输送的真正 风速和状态不透明，有时回风管的风速正常或很高，但送丝管还会出现风速偏低甚至堵丝 的现象。因此，在送丝管上测风速来控制送丝管的风速比在回风管上测风速来控制送丝管 的风速更具有实际意义。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有卷烟机风力送丝系统采用在回风管测风速参与风力平 衡控制存在的问题，提供一种安装在送丝管上测风速来控制送丝管风速的方法及丝管风速 流量计。
[0004] 本发明的技术方案是：一种在送丝管道上测量风速的方法，将丝管风速流量计安 装在送丝管上，丝管风速流量计的两端采用莫林斯卡箍连接，丝管风速流量计入风口端至 少需要连接IOD长的直管段，出风口至少需要连接ro长的直管段，其中D为送丝管的直径。
[0005] 丝管风速流量计测定送丝管管道风速的方法如下：丝管风速流量计采用非标准文 丘里流量计原理进行设计，在喉管收缩锥的两端测量压差，根据全压差等于阻力损失的原 理，利用阻力损失的压差计算出风速。
[0006] 测量时，气流经送丝管进入丝管风速流量计，通过丝管风速流量计上的差压变送 器测量测量管上第一压差取样孔和第二压差取样孔之间的压差即阻力损失，差压变送器选 用二线制电流信号，电流信号为4-20mA，差压变送器与控制系统相连，根据阻力损失的压差 计算出送丝管的风速。
[0007] 其计算公式为：v=k-JAp 式中：V为送丝管内的风速(m/s); DP为丝管流量计的测量压差（Pa); K为丝管风速流量计的局部阻力系数，通过实测得到。
[0008] 压力传感装置用来测量测量管内的风压。
[0009] 上述方法采用的丝管风速流量计，包括测量管、喉管、第一压差取样装置、第二压 差取样装置、压力传感装置及差压变送器。
[0010] 所述的测量管上分别设有第一压差取样孔、第二压差取样孔及压力传感取样孔。
[0011] 所述的喉管的两端分别设有喉管收缩锥及喉管扩散锥，喉管收缩锥的锥角al为 15?25度，喉管扩散锥的锥角a2为6?12度，在喉管收缩锥和喉管扩散锥之间的管壁上 设有第二压差取样孔。
[0012] 喉管固定安装在测量管内，喉管的外壁与测量管的内壁采用过盈配合，喉管管壁 上的第二压差取样孔与测量管上的第二压差取样孔对应。
[0013] 所述的第一压差取样装置包括第一压差取样器、第一压盖、第一过滤片及第一基 座，第一基座焊接在测量管的管壁上，并对应于测量管管壁上的第一压差取样孔，第一过滤 片及第一压盖通过螺钉安装在第一基座上，第一压差取样器安装在第一压盖上。
[0014] 所述的第二压差取样装置包括第二压差取样器、第二压盖、第二过滤片及第二基 座，第二基座焊接在测量管的管壁上，并对应于测量管管壁上的第二压差取样孔，第二过滤 片及第二压盖通过螺钉安装在第二基座上，第二压差取样器安装在第二压盖上。
[0015] 所述的压力传感装置包括压力传感器、第三压盖、第三过滤片及第三基座，第三基 座焊接在测量管的管壁上，并对应于测量管管壁上的压力传感取样孔，第三过滤片及第三 压盖通过螺钉安装在第三基座上，压力传感器安装在第三压盖上。
[0016] 所述的差压变送器安装在测量管的管壁上，并处在第二压差取样装置与压力传感 装置之间，差压变送器通过管线分别与第一压差取样器及第二压差取样器的取样口连接。
[0017] 本发明进一步的技术方案是：所述的丝管流量计还包括第一端板、第二端板、下罩 壳及上罩壳，第一端板的上端设有出线孔，第一端板的下半部设有复数个螺纹孔，第二端板 的结构和第一端板的结构相通，第一端板和第二端板分别安装在测量管的两端，下罩壳通 过螺钉安装在第一端板和第二端板，上罩壳通过挂扣扣在下罩壳上，通过下罩壳和上罩壳 将测量管上的零部件罩住。
[0018] 本发明与现有技术相比具有如下特点： 1、 在送丝管道上安装丝管风速流量计直接测量送丝管内的风速，直接显示送丝管风 速； 2、 丝管流量计安装在送丝管道上，空间开阔，能满足丝管风速流量计前IOD后技术 要求，测量精度高达2%。
[0019] 本发明与现有技术相比具有如下特点： 以下结合附图和【具体实施方式】对本发明的详细结构作进一步描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 附图1为本发明提供的丝管风速流量计结构示意图； 附图2为附图1中的A部放大图； 附图3为附图1中的B部放大图； 附图4为附图1中的C部放大图； 附图5为喉管的结构示意图； 附图6为安装有第一端板和第二端板的丝管风速流量计的结构示意图； 附图7为附图6中的左视图； 附图8为安装有下罩壳和上罩壳的结构示意图； 附图9为附图8中的左视图。
【具体实施方式】
[0021] 一种在送丝管道上测量风速的方法，将丝管风速流量计安装在送丝管上，丝管风 速流量计的两端采用莫林斯卡箍连接，丝管风速流量计入风口端至少需要连接IOD长的直 管段，出风口至少需要连接长的直管段，其中D为送丝管的直径。
[0022] 本发明提供的丝管风速流量计测定送丝管管道风速的方法如下：丝管风速流量计 采用非标准文丘里流量计原理进行设计，在丝管风速流量计喉管2的收缩锥2-1的两端测 量压差，根据全压差等于阻力损失的原理，利用阻力损失的压差计算出风速。
[0023] 测量时，气流经送丝管进入丝管风速流量计，通过丝管风速流量计上的差压变送 器6测量测量管1上第一压差取样孔1-1和第二压差取样孔1-2之间的压差即阻力损失， 差压变送器6选用二线制电流信号，电流信号为4-20mA，差压变送器6与控制系统相连，根 据阻力损失的压差计算出送丝管的风速。
[0024] 其计算公式为：V=K 式中：V为送丝管内的风速(m/s); DP为丝管流量计的测量压差（Pa); K为丝管风速流量计的局部阻力系数，通过实测得到K为1. 88。
[0025] 压力传感装置5用来测量测量管1内的风压。
[0026] 上述方法采用的丝管风速流量计包括测量管1、喉管2、第一压差取样装置3、第二 压差取样装置4、压力传感装置5及差压变送器6。
[0027] 所述的测量管1的内径为170mm，测量管1上分别设有第一压差取样孔1-1、第二 压差取样孔1-2及压力传感取样孔1-3。
[0028] 所述的喉管2的内径为170_，喉管2的两端分别设有喉管收缩锥2-1及喉管扩散 锥2-2,喉管收缩锥2-1的锥角al为21度，喉管扩散锥2-2的锥角a2为10度，在喉管收缩 锥2-1和喉管扩散锥2-2之间的管壁上设有第二压差取样孔2-3。
[0029] 喉管2固定安装在测量管1内，喉管2的外壁与测量管1的内壁采用过盈配合，喉 管2管壁上的第二压差取样孔2-3与测量管1上的第二压差取样孔1-2对应。
[0030] 所述的第一压差取样装置3包括第一压差取样器3-1、第一压盖3-2、第一过滤片 3- 3及第一基座3-4,第一基座3-4焊接在测量管1的管壁上，并对应于测量管1管壁上的 第一压差取样孔1-1，第一过滤片3-3及第一压盖3-2通过螺钉安装在第一基座3-4上，第 一压差取样器3-1安装在第一压盖3-2上。
[0031] 所述的第二压差取样装置4包括第二压差取样器4-1、第二压盖4-2、第二过滤片 4- 3及第二基座4-4,第二基座4-4焊接在测量管1的管壁上，并对应于测量管1管壁上的 第二压差取样孔1-2,第二过滤片4-3及第二压盖4-2通过螺钉安装在第二基座4-4上，第 二压差取样器4-1安装在第二压盖4-2上。
[0032] 所述的压力传感装置5包括压力传感器5-1、第三压盖5-2、第三过滤片5-3及第 三基座5-4,第三基座5-4焊接在测量管1的管壁上，并对应于测量管1管壁上的压力传感 取样孔1-3,第三过滤片5-3及第三压盖5-2通过螺钉安装在第三基座4-4上，压力传感器 5-1安装在第三压盖5-2上。
[0033] 所述的差压变送器6安装在测量管1的管壁上，并处在第二压差取样装置4与压 力传感装置5之间，差压变送器6通过管线分别与第一压差取样器3-1及第二压差取样器 4-1的取样口连接。
[0034] 本实施例进一步的技术方案是：所述的丝管流量计还包括第一端板7、第二端板 8、下罩壳9及上罩壳10,第一端板7的上端设有出线孔7-1，第一端板7的下半部设有复数 个螺纹孔7-2,第二端板8的结构和第一端板7的结构相通，第一端板7和第二端板8分别 安装在测量管1的两端，下罩壳9通过螺钉安装在第一端板7和第二端板8,上罩壳10通过 挂扣11扣在下罩壳9上，通过下罩壳9和上罩壳10将测量管1上的零部件罩住。
【权利要求】
1. 一种在送丝管道上测量风速的方法，其特征是：将丝管风速流量计安装在送丝管 上，丝管风速流量计的两端采用莫林斯卡箍连接，丝管风速流量计入风口端至少需要连接 IOD长的直管段，出风口至少需要连接长的直管段，其中D为送丝管的直径； 丝管风速流量计测定送丝管管道风速的方法如下：丝管风速流量计采用非标准文丘里 流量计原理进行设计，在喉管收缩锥的两端测量压差，根据全压差等于阻力损失的原理，利 用阻力损失的压差计算出风速； 测量时，气流经送丝管进入丝管风速流量计，通过丝管风速流量计上的差压变送器测 量测量管上第一压差取样孔和第二压差取样孔之间的压差即阻力损失，差压变送器选用二 线制电流信号，电流信号为4-20mA，差压变送器与控制系统相连，根据阻力损失的压差计算 出送丝管的风速； 其计算公式为：v=k-Jap 式中：V为送丝管内的风速(m/s); DP为丝管流量计的测量压差（Pa); K为丝管风速流量计的局部阻力系数，通过实测得到； 压力传感装置用来测量测量管内的风压。
2. 根据权利要求1所述的一种在送丝管道上测量风速的方法，其特征是：所述的丝管 风速流量计包括测量管、喉管、第一压差取样装置、第二压差取样装置、压力传感装置及差 压变送器； 所述的测量管上分别设有第一压差取样孔、第二压差取样孔及压力传感取样孔； 所述的喉管的两端分别设有喉管收缩锥及喉管扩散锥，在喉管收缩锥和喉管扩散锥之 间的管壁上设有第二压差取样孔； 喉管固定安装在测量管内，喉管的外壁与测量管的内壁采用过盈配合，喉管管壁上的 第二压差取样孔与测量管上的第二压差取样孔对应； 所述的第一压差取样装置包括第一压差取样器、第一压盖、第一过滤片及第一基座，第 一基座焊接在测量管的管壁上，并对应于测量管管壁上的第一压差取样孔，第一过滤片及 第一压盖通过螺钉安装在第一基座上，第一压差取样器安装在第一压盖上； 所述的第二压差取样装置包括第二压差取样器、第二压盖、第二过滤片及第二基座，第 二基座焊接在测量管的管壁上，并对应于测量管管壁上的第二压差取样孔，第二过滤片及 第二压盖通过螺钉安装在第二基座上，第二压差取样器安装在第二压盖上； 所述的压力传感装置包括压力传感器、第三压盖、第三过滤片及第三基座，第三基座焊 接在测量管的管壁上，并对应于测量管管壁上的压力传感取样孔，第三过滤片及第三压盖 通过螺钉安装在第三基座上，压力传感器安装在第三压盖上； 所述的差压变送器安装在测量管的管壁上，并处在第二压差取样装置与压力传感装置 之间，差压变送器通过管线分别与第一压差取样器及第二压差取样器的取样口连接。
3. 根据权利要求2所述的一种在送丝管道上测量风速的方法，其特征是：其特征是：喉 管收缩锥的锥角al为15?25度，喉管扩散锥的锥角a2为6?12度。
4. 根据权利要求2或3所述的一种在送丝管道上测量风速的方法，其特征是：所述的 丝管风速流量计还包括第一端板、第二端板、下罩壳及上罩壳，第一端板的上端设有出线 孔，第一端板的下半部设有复数个螺纹孔，第二端板的结构和第一端板的结构相通，第一端 板和第二端板分别安装在测量管的两端，下罩壳通过螺钉安装在第一端板和第二端板，上 罩壳通过挂扣扣在下罩壳上，通过下罩壳和上罩壳将测量管上的零部件罩住。
【文档编号】G01P5/14GK104457863SQ201410754989
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】戴石良, 张振峰, 张保平, 谢钟翔, 李国荣, 尹嘉娃, 谢海, 戈玉华 申请人:衡阳三力高科技开发公司