一种基于压差计算高温气体流量的测量系统的制作方法

1.本实用新型属于工业空调技术领域，具体涉及一种基于压差计算高温气体流量的测量系统。


背景技术：

2.目前常规的气体流量计，不适用于高温气体，而适用于高温气体的流量计，价格又比较昂贵。因此，亟需设计一种新型的能够在高温环境中工作且价格较低的高温气体流量测量系统。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于压差计算高温气体流量的测量系统，有效解决常规气体流量计无法在高温环境中工作，高温型流量计价格昂贵的问题。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
5.一种基于压差计算高温气体流量的测量系统，包括同轴设置的第一管道、两个第二管道和两个连接管道，所述第一管道的进气端和出气端分别通过连接管道连接于第二管道，所述第一管道内过气断面的面积小于第二管道内过气断面的面积，且连接管道内过气断面的面积自第二管道向第一管道逐渐减小，所述测量系统还包括用于测量第一管道内过气断面中心处压力的第一压力传感器和用于测量第一管道进气端处的第二管道内过气断面中心处压力的第二压力传感器。
6.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
7.进一步，所述第一管道、两个第二管道和两个连接管道为一体成型结构。
8.进一步，所述第二管道与工业空调的高温风管法兰连接。
9.进一步，所述第一管道和第二管道内的过气断面均为圆形或矩形。
10.进一步，所述测量系统还包括电性连接于第一压力传感器和第二压力传感器的计算机。
11.进一步，所述第一压力传感器和第二压力传感器均为微差压传感器。
12.进一步，所述第一压力传感器和第二压力传感器的测量管分别自第一管道和第二管道的侧壁插入至第一管道和第二管道内过气断面中心处。
13.本实用新型的有益效果是：本实用新型便于工业化制造，当需要测量高温气体流量时，将所述测量系统安装至待测量的高温风管，根据第一压力传感器和第二压力传感器测得的压强pb、pa即可快速计算出高温风管内的气体流量，具有结构简单、设计合理、易于制造和安装、制造成本较低、使用便捷、实用性好、测量精度高等优点，相较于现有价格昂贵的高温型流量计，在市场中更具竞争优势。
附图说明
14.图1为本实用新型一种实施方式的剖视图；
15.图2为本实用新型一种实施方式的侧视图(沿气流方向视角)；
16.图3为本实用新型另一种实施方式的侧视图(沿逆流方向视角)。
17.图中：
18.1、第一管道，2、第二管道，3、连接管道，4、第一压力传感器，5、第二压力传感器，6、测量管，7、计算机。
具体实施方式
19.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
20.如图1和图2所示，本实用新型一种实施方式设计的一种基于压差计算高温气体流量的测量系统，包括同轴设置的第一管道1、两个第二管道2和两个连接管道3，所述第一管道1的进气端和出气端分别通过连接管道3连接于第二管道2。所述第一管道1内过气断面的面积小于第二管道2内过气断面的面积，且连接管道3内过气断面的面积自第二管道2向第一管道1逐渐减小。所述测量系统还包括第一压力传感器4和第二压力传感器5。
21.设置第一压力传感器4，以便于快速测量第一管道1内过气断面中心处的压强pb。设置第二压力传感器5，以便于快速测量第一管道1进气端处的第二管道2内过气断面中心处的压强pa。
22.本实施方式中，所述第一管道1和第二管道2内的过气断面均为圆形，以适配于大多数的工业空调高温风管，便于安装，同时降低制造难度和成本，此外便于计算气体流量，从而提高所述测量系统计算的便捷性和测量的精度。
23.本实施方式所述测量系统通过第一压力传感器4和第二压力传感器5测得的压强pb、pa即可快速计算出工业空调高温风管内气体流量，不仅效率高，而且准确度高。
24.本实施方式中，所述第一管道1、两个第二管道2和两个连接管道3优选为一体成型结构，以进一步降低制造难度和成本，同时提高本实用新型的结构稳固性和工作可靠性。
25.所述第二管道2与工业空调的高温风管法兰连接。采用法兰连接，具有拆卸方便、强度高、密封性能好等优点，可进一步提升所述测量系统的实用性和使用便捷性，同时有效避免由于安装导致的密封问题而造成测量误差。
26.在上述实施方式的基础上，本实用新型还具有优选的改进方案，以获得进一步提升测量精度及效率的技术效果。如图1所示，所述测量系统还包括电性连接于第一压力传感器4和第二压力传感器5的计算机7。通过第一压力传感器4和第二压力传感器5测得的压强pb、pa，并利用计算机7的计算软件可以快速得到工业空调高温风管内气体流量，不仅准确度高，而且效率更高。
27.如图1所示，所述第一压力传感器4和第二压力传感器5均为微差压传感器，例如model 266-微差压传感器，其具有更优异的温度特性和长期稳定性，且测量精度高，可进一步提升本实用新型的工作可靠性及稳定性。所述第一压力传感器4和第二压力传感器5的测量管6分别自第一管道1和第二管道2的侧壁插入至第一管道1和第二管道2内过气断面中心处。从而不仅能够测得第一管道1内过气断面中心处的压强pb及第一管道1进气端处的第二
管道2内过气断面中心处的压强pa，而且准确度更高，进而提升高温风管内气体流量测量结果的精度。
28.本实施方式所述测量系统的工作原理如下：
29.使用时，利用法兰将所述测量系统的第二管道2装配至工业空调的高温风管。通过第二压力传感器5和第一压力传感器4测得pa和pb，将数据传输到计算机7，通过计算得出气体流量qv。
30.计算过程如下：
31.根据恒定总流能量方程式：
[0032][0033]
及连续性方程式：
[0034][0035]
式中：pa为第一管道1进气端处的第二管道2内过气断面中心处的压强，由第二压力传感器5测得；pb为第一管道1内过气断面中心处的压强，由第一压力传感器4测得；
[0036]va
为第一管道1进气端处的第二管道2内过气断面中心处的速度、vb为第一管道1内过气断面中心处的速度，未知；
[0037]
ρ为气体密度，已知；
[0038]
g为重力加速度，已知；
[0039]
da为第一管道1进气端处的第二管道2内过气断面的直径、db为为第一管道1内过气断面的直径，已知。
[0040]
因此，将连续性方程式代入能量方程式可解出
[0041][0042]
故气体流量为
[0043][0044]
式中：压强pa和pb的单位为pa,速度va和vb的单位为m/s，直径da和db的单位为m，气体密度ρ的单位为kg/m3，重力加速度g的单位为m/s2。
[0045]
因此根据测量出的pa、pb即可快速计算出工业空调高温风管内气体流量。
[0046]
本实施方式所述测量系统便于工业化制造，当需要测量高温气体流量时，将所述测量系统安装至待测量的高温风管，根据第一压力传感器4和第二压力传感器5测得的压强
pb、pa即可通过快速计算出高温风管内的气体流量，具有结构简单、设计合理、易于制造和安装、制造成本较低、使用便捷、实用性好、测量精度高等优点，相较于现有价格昂贵的高温型流量计，在市场中更具竞争优势。
[0047]
如图3所示，为本发明另一实施方式。在本实施方式中，测量系统其它结构与第一种实施方式基本相同，区别在于所述第一管道1和第二管道2内的过气断面均为矩形，以适配于少数工业空调的高温风管，便于安装，同时降低制造难度和成本，此外便于计算气体流量，从而提高所述测量系统计算的便捷性和测量的精度。
[0048]
本实施方式所述测量系统通过第一压力传感器4和第二压力传感器5测得的压强pb、pa即可快速计算出工业空调高温风管内气体流量，不仅效率高，而且准确度高。
[0049]
此外，实际生产中，根据需要还可以将所述第一管道1和第二管道2内的过气断面设计为其他形状。
[0050]
本实用新型中，未对结构进行描述的设备及组件，均为市售设备或组件。
[0051]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。