專(zhuān)利名稱(chēng)：基于皮托管原理的礦用風(fēng)速變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在礦井、巷道中監(jiān)測(cè)風(fēng)速的、基于皮托管測(cè)速原理的風(fēng)速變送器， 其特點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)，測(cè)量結(jié)果可重復(fù)性強(qiáng)。
技術(shù)背景目前，公知的礦井、巷道內(nèi)的風(fēng)速變送器有兩種， 一種是采用光電耦合葉輪作為傳感原 理檢測(cè)風(fēng)速，另一種是釆用卡曼渦街原理檢測(cè)風(fēng)速。由于礦井、巷道空氣中粉塵含量高，光 電耦合葉輪風(fēng)速變送器中的關(guān)鍵元件葉輪軸承及葉片容易受到粉塵黏附，使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸變 慢，從而導(dǎo)致測(cè)量值失真，精度低，使用壽命短?？鼫u流風(fēng)速變送器對(duì)環(huán)境參數(shù)變化敏感， 微小的氣流變化如人的行走就能干擾檢測(cè)結(jié)果，其測(cè)量結(jié)果的可重復(fù)性較差，采壓部位易受 粉塵堵塞，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果有較大失真。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有礦用風(fēng)速變送器易受環(huán)境參數(shù)變化干擾、易受礦井、巷道內(nèi)粉塵影響、檢 測(cè)結(jié)果可重復(fù)性差的不足，本實(shí)用新型提供一種基于皮托管原理的風(fēng)速變送器。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng) 皮托管釆壓室的創(chuàng)新性改造，提高了測(cè)量精度，測(cè)量結(jié)果可重復(fù)性強(qiáng)，不易受粉塵干擾，使 用壽命長(zhǎng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是基于皮托管測(cè)速原理的礦用風(fēng)速變送 器，包括采壓室、差壓元件、二次電路組成，采壓室由第一連通管(H)、第二連通管(L)、 上連接筒、下連接筒、內(nèi)連接套筒、進(jìn)氣嘴等組成，其可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，第一連通管(H)、第 二連通管(L)與壓力連接底板貫穿連接，第一連通管(H)、第二連通管(L)外套接下連接 套筒、下連接套筒上部外層套接上連接套筒，內(nèi)連接套筒置于下連接筒內(nèi)，下連接套筒內(nèi)壁 設(shè)有一環(huán)形端面，螺母通過(guò)第一連通管(H)將內(nèi)連接套筒固定于環(huán)形端面上，同時(shí)將下連接 套筒固定于壓力連接底板上，進(jìn)氣嘴設(shè)置在下連接筒壁上，第一連通管(H)為中空管，其與 進(jìn)氣嘴相連通，下連接筒下端設(shè)置下堵片，采壓室通過(guò)第一連通管(H)、第二連通管(L)與 差壓元件相連，二次電路與差壓元件電路連接其中，二次電路由信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)處理中心、信號(hào)輸出依次電路連接 組成，供電電路分別與信號(hào)放大電路、數(shù)據(jù)處理中心電路連接。優(yōu)選的，第一連通管(H)上設(shè)置動(dòng)壓檢測(cè)孔，第二連通管(L)上設(shè)置靜壓檢測(cè)孔。優(yōu)選的，第一連通管(H)下端設(shè)置螺母，螺母與內(nèi)連接套筒間依次設(shè)置平墊與密封墊， 平墊與密封墊將動(dòng)壓檢測(cè)孔和靜壓檢測(cè)孔隔絕。優(yōu)選的，動(dòng)壓檢測(cè)孔直徑是靜壓檢測(cè)孔直徑的4 6倍。優(yōu)選的，采壓室進(jìn)氣嘴為圓錐狀，外表面成磨砂狀。對(duì)相對(duì)于管道而言斷面面積較大的巷道及礦井的風(fēng)速測(cè)量中采用皮托管原理檢測(cè)風(fēng)速。 通過(guò)一種特殊的釆壓室結(jié)構(gòu)，對(duì)采壓室采用2層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變送器的采壓檢測(cè)裝置能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 同時(shí)通過(guò)調(diào)整動(dòng)壓檢測(cè)孔和靜壓檢測(cè)孔的相對(duì)位置和直徑比例，提高變送器的檢測(cè)精度。在 采壓室與差壓元件的連接部位，采用開(kāi)放性空間，減少粉塵在變送器中黏附，保證測(cè)量精度。本實(shí)用新型的特殊之處在于1、 采壓室能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在使用過(guò)程中可以方便地調(diào)整動(dòng)壓檢測(cè)孔的方位，使動(dòng)壓采壓 方位與環(huán)境風(fēng)向一致，保證測(cè)量結(jié)果的有效性2、 根據(jù)氣體動(dòng)力學(xué)原理和流體力學(xué)原理，以及多次試驗(yàn)的結(jié)果，將動(dòng)壓檢測(cè)孔和靜壓檢 測(cè)孔的直徑之比控制在4 6倍，即動(dòng)壓檢測(cè)孔直徑是靜壓檢測(cè)孔直徑的4 6倍，提高了變送
器的檢測(cè)精度3、設(shè)計(jì)獨(dú)特的動(dòng)壓檢測(cè)孔進(jìn)氣嘴，其圓錐狀使流體流經(jīng)進(jìn)氣嘴時(shí)流速加快，當(dāng)達(dá)到一定 速度時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓空間，阻止粉塵進(jìn)入采壓室。本實(shí)用新型的有益效果是，可以有效降低粉塵影響，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、可重復(fù)性強(qiáng)，使用 壽命長(zhǎng)。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖l是采壓室的縱剖面構(gòu)造圖。圖2是本實(shí)用新型的電路原理框圖。圖l中l(wèi).壓力連接底板，2.第一連通管(H), 3.第二連通管(L)， 4.上連接筒，5.下連接 筒，6.內(nèi)連接套筒，7.下堵片，8.進(jìn)氣嘴，9. 4)6密封墊，10.小6平墊，11.M6螺母。圖2中2.第一連通管(H), 3.第二連通管(L) , 12.差壓元件，13.信號(hào)放大電路，14.A/D 轉(zhuǎn)換電路，15.供電電路，16.數(shù)據(jù)處理中心，17.信號(hào)輸出。
具體實(shí)施方式
在圖l中，利用第一連通管(H) (2)使上連接筒(4)、下連接筒(5)、內(nèi)連接套筒(6) 連接在一起，通過(guò)螺母(11)的松緊調(diào)整進(jìn)氣嘴(8)的方向。利用壓力連接底板(1)將第 二連通管(L) (3)與靜壓檢測(cè)孔相連通。第一連通管(H) (2)為中空管，與進(jìn)氣嘴相(8) 連通。密封墊(9)和平墊(10)用來(lái)隔絕動(dòng)壓檢測(cè)孔和靜壓檢測(cè)孔。若風(fēng)向有變，可以將下 堵片(7)擰下，在對(duì)螺母(11)松動(dòng)調(diào)節(jié)好方向后再擰上。進(jìn)氣嘴(8)外觀(guān)磨砂處理，增 加檢測(cè)靈敏度。在圖2中，差壓元件(12)對(duì)第一連通管(H) (2)和第二連通管(L) (3)傳送過(guò)來(lái)的壓 力差進(jìn)行探測(cè)，輸出電信號(hào)，通過(guò)信號(hào)放大電路(13)將信號(hào)放大，然后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路(14) 將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理中心(16)處理后信號(hào)輸出，供電部分(15) 對(duì)信號(hào)放大電路和數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行供電。由于這幾個(gè)部分的電路均為普通電路，不對(duì)電路 的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。
權(quán)利要求1、基于皮托管原理的礦用風(fēng)速變送器，包括采壓室、差壓元件、二次電路組成，其特征是采壓室由第一連通管(H)、第二連通管(L)、上連接筒、下連接筒、內(nèi)連接套筒、進(jìn)氣嘴組成，其可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，第一連通管(H)、第二連通管(L)與壓力連接底板貫穿連接，第一連通管(H)、第二連通管(L)外套接下連接套筒、下連接套筒上部外層套接上連接套筒，內(nèi)連接套筒置于下連接筒內(nèi)，下連接套筒內(nèi)壁設(shè)有一環(huán)形端面，螺母通過(guò)連通管H將內(nèi)連接套筒固定于環(huán)形端面上，同時(shí)將下連接套筒固定于壓力連接底板上，進(jìn)氣嘴設(shè)置在下連接筒壁上，第一連通管(H)為中空管，其與進(jìn)氣嘴相連通，下連接筒下端設(shè)置下堵片，采壓室通過(guò)第一連通管(H)、第二連通管(L)與差壓元件相連，二次電路與差壓元件電路連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的風(fēng)速變送器，其特征是二次電路由信號(hào)放大電路、 A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)處理中心、信號(hào)輸出依次電路連接組成，供電電路分別與信號(hào) 放大電路、數(shù)據(jù)處理中心電路連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)速變送器，其特征是進(jìn)氣嘴內(nèi)徑為動(dòng)壓檢測(cè) 孔，第二連通管(L)上設(shè)置靜壓檢測(cè)孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)速變送器，其特征是第一連通管(H)下端設(shè)置 螺母，螺母與內(nèi)連接套筒間依次設(shè)置平墊與密封墊，平墊與密封墊將動(dòng)壓檢測(cè)孔和 靜壓檢測(cè)孔隔絕。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)速變送器，其特征是動(dòng)壓檢測(cè)孔直徑是靜壓檢測(cè) 孔直徑的4 6倍。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 4或5所述的風(fēng)速變送器，其特征是采壓室進(jìn)氣嘴 為圓錐狀，外表面成磨砂狀。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)速變送器，其特征是采壓室進(jìn)氣嘴為圓錐狀， 外表面成磨砂狀。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種測(cè)量氣體流速的風(fēng)速變送器，能有效解決現(xiàn)有的光電耦合葉輪風(fēng)速變送器和卡曼渦街風(fēng)速變送器易受粉塵和環(huán)境參數(shù)變化影響的問(wèn)題，可廣泛地應(yīng)用于各種礦井、巷道。本實(shí)用新型包括采壓室，差壓元件和二次電路等三部分，其中采壓室通過(guò)連通管H、連通管L與差壓元件相連，二次電路與差壓元件電路連接。當(dāng)氣體流經(jīng)采壓室時(shí)，采壓室將動(dòng)壓檢測(cè)孔和靜壓檢測(cè)孔檢測(cè)到的壓差傳遞至差壓元件。差壓的平方和流速成線(xiàn)性關(guān)系，從而達(dá)到測(cè)量氣體流速即風(fēng)速的目的。
文檔編號(hào)G01P5/14GK201035040SQ200720089768
公開(kāi)日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者劉順桂, 俠 鄭, 鄭永賢 申請(qǐng)人:鄭永賢;劉順桂;鄭 俠