小截面流線體翼型風(fēng)速傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種小截面流線體翼型風(fēng)速傳感器，適用于密閉流道內(nèi)風(fēng)速、風(fēng) 量的檢測。特別針對電站鍋爐、工業(yè)鍋爐及其它工業(yè)設(shè)備有關(guān)風(fēng)道的風(fēng)速、風(fēng)量檢測。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究的活動中，對于流體(氣體、液體）的速度測量仍然廣 泛采用差壓法，差壓式速度測量的原理是建立在流體力學(xué)最基本的伯努利方程之上的，這 種較為古老的方法仍然煥發(fā)著應(yīng)用的青春，并不斷有所發(fā)展。
[0003] 基于壓差式原理的流速檢測傳感器有如皮托管、笛型管、靠背管、文丘里管（含雙 文丘利管）、機(jī)翼型測速裝置、球形探針等較多類型。對于皮托管、笛型管、靠背管、文丘里管 所需密閉風(fēng)道的測量直管段，在測量截面前要有(6 - 8)D，測量截面有后（2 - 3)D長的直風(fēng) 道(D為風(fēng)道的當(dāng)量直徑），才能保證測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。球形探針用于較大空間不明氣 流方向的探測，多用于科研，不適合工業(yè)風(fēng)道檢測。
[0004] 常規(guī)機(jī)翼測風(fēng)裝置是由多個全機(jī)翼、取樣傳壓管和一段矩形殼體1構(gòu)成，矩形殼體 1兩端分別連接被測量風(fēng)道6。如圖1所示，在殼體1中兩側(cè)壁各有一半附壁機(jī)翼2,中間設(shè)置 一個全機(jī)翼3作為測量機(jī)翼，于測量機(jī)翼中，設(shè)置有全壓傳壓管和靜壓傳壓管，機(jī)翼頭部的 全壓感壓孔4和全壓傳壓管聯(lián)通，機(jī)翼兩側(cè)的靜壓感壓孔5分別和靜壓傳壓管聯(lián)通。
[0005] 圖2為圖1的機(jī)翼測風(fēng)裝置入口視圖。風(fēng)道6越大殼體1越大，殼體1中設(shè)置的機(jī)翼數(shù) 量越多，圖3所示，除兩側(cè)壁的附壁機(jī)翼2外，殼體1中間設(shè)置了兩個全機(jī)翼3,圖4為圖3的入 口視圖。這些機(jī)翼測風(fēng)裝置，具有壓差大、敏度高、壓損較小、穩(wěn)定性好的優(yōu)點；上下游所需 直管段較短，一般上游直段2 〇. 6D，下游直段2 0.2D;但是該類型的測風(fēng)裝置屬于風(fēng)道型設(shè) 備，體積大、造價高、較笨重，搬運困難，安裝不便。常規(guī)機(jī)翼測風(fēng)裝置多用于空氣流量大，大 截面風(fēng)道，流速較低，風(fēng)道直段較短的場合。
[0006] 另外，新的測量技術(shù)也在產(chǎn)生和發(fā)展，如熱電式速度測量、激光測速、超聲波測速 等。熱電式速度測量精度高，能夠測量較低風(fēng)速，能夠測量湍流及關(guān)聯(lián)量，多用于試驗檢測， 近來雖然工業(yè)應(yīng)用中也有出現(xiàn)，但仍不能準(zhǔn)確測量變截面、風(fēng)速不勻的狀況，或大風(fēng)道全截 面多點布置成本過高喪失應(yīng)用價值。激光測量方法有許多優(yōu)點，首先測量探頭在流場之外， 對流場沒有干擾;其二激光測點可以聚焦在非常小的空間區(qū)域，適于邊界區(qū)和邊界層的流 動測量;其次的優(yōu)點是動態(tài)反應(yīng)快、慣性小;再是測量與流體物性無關(guān)，精度較高。但是其裝 置昂貴，目前適用于科學(xué)研究，不適合工業(yè)應(yīng)用。超聲波測量已有研究，尚未見工業(yè)應(yīng)用信 息。
[0007] 在上世紀(jì)60、70年代出現(xiàn)了阿牛巴(Annubar)均速管風(fēng)速傳感器，90年代出現(xiàn)了威 力巴（Verabar)均速管風(fēng)速傳感器。阿牛巴均速管形式較多，按截面形狀有：圓形、菱形、橢 圓形、扇形、機(jī)翼形等;威力巴均速管截面為子彈頭型，具有良好的防堵效果。這些基于皮托 管測速原理發(fā)展起來的新型元件，為桿狀管件體，有很高的應(yīng)用靈活性，可以全截面布點測 量，對測量直管段的長度要求有一定降低，但普遍降低幅度并不大。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)顯示，相關(guān) 機(jī)翼型均速管，其K值±10%的分散性造成的測量誤差(K是結(jié)構(gòu)修正系數(shù)），極大的影響了 該技術(shù)的實用意義。
[0008] 時至現(xiàn)在，在工業(yè)生產(chǎn)中、特別是電站鍋爐或工業(yè)鍋爐的設(shè)備中一些大型風(fēng)道、煙 道直段較短仍然沒有有效手段進(jìn)行較準(zhǔn)確測量，一些大截面低流速場合也缺少手段進(jìn)行較 準(zhǔn)確測量，對于變截面、流道轉(zhuǎn)彎換向、流場多變、流速不均勻、直段極短或沒有直段的狀況 更是無法測量。這些測量技術(shù)的滯后發(fā)展，對于生產(chǎn)水平的提高，成本的降低、減少有害物 質(zhì)的排放、保護(hù)環(huán)境帶來了巨大的困難和阻礙。 【實用新型內(nèi)容】
[0009] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種小截面流線體翼型 風(fēng)速傳感器，本實用新型完全改變了常規(guī)機(jī)翼測風(fēng)裝置體積龐大，結(jié)構(gòu)笨重，僅能使用在有 限場合的現(xiàn)狀。小截面流線體翼型傳感器成為結(jié)構(gòu)精巧，細(xì)致精良，輕便靈活的測量元件， 徹底改變了常規(guī)機(jī)翼測風(fēng)裝置是風(fēng)道型設(shè)備的技術(shù)面貌，帶來了脫胎換骨的躍升變化和技 術(shù)進(jìn)步。
[0010] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：
[0011]小截面流線體翼型風(fēng)速傳感器，包括細(xì)長的管狀體，所述管狀體截面為流線體翼 型，在管狀體外壁上設(shè)置有若干個全壓感壓孔和靜壓感壓孔;所述風(fēng)速傳感器與風(fēng)道軸線 垂直的方式插入被測風(fēng)道中安裝，管狀體頭部正對氣流，尾部順向氣流方向，全壓感壓孔正 對氣流，靜壓感壓孔設(shè)置在管狀體兩側(cè);所述管狀體內(nèi)部設(shè)置有結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件，所述管狀體一 端設(shè)置有傳壓接頭。
[0012] 進(jìn)一步，所述翼型的截面邊緣由半圓形和兩段弧線構(gòu)成，半圓形為頭部，弧線相交 端為尾部。
[0013] 進(jìn)一步，所述翼型的截面邊緣由半橢圓形和兩段弧線構(gòu)成，以半橢圓形長軸餅緣 為頭部，弧線相交端為尾部。
[0014] 進(jìn)一步，所述風(fēng)速傳感器包括1根所述管狀體，或者包括十字交叉型的所述管狀 體，或者包括平行布置的若干所述管狀體;十字交叉型的所述管狀體兩者內(nèi)部連通或者不 連通。
[0015] 進(jìn)一步，所述全壓感壓孔連接有全壓傳壓管，靜壓感壓孔連接有靜壓傳壓管，所述 全壓傳壓管和靜壓傳壓管均設(shè)置在管狀體內(nèi)部，在管狀體的一端設(shè)置有伸出的全壓傳壓管 接頭和靜壓傳壓管接頭;所述靜壓傳壓管設(shè)置為1根或2根，設(shè)置1根靜壓傳壓管分別連通管 狀體兩側(cè)的靜壓感壓孔，設(shè)置1根靜壓傳壓管的截面為圓形或長圓形，兩側(cè)有延伸的管道連 通靜壓感壓孔，全壓傳壓管和1根靜壓傳壓管兩者互相依靠，同時構(gòu)成管狀體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加 強(qiáng)件;設(shè)置2根靜壓傳壓管時，全壓傳壓管和2根靜壓傳壓管三者互相依靠，同時構(gòu)成管狀體 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。
[0016] 進(jìn)一步，所述管狀體中設(shè)置有1根靜壓傳壓管，靜壓傳壓管的截面為圓形或長圓 形，兩側(cè)有延伸的管道連通靜壓感壓孔，該靜壓傳壓管同時構(gòu)成管狀體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件； 所述全壓感壓孔直接連通所述管狀體內(nèi)腔。
[0017] 進(jìn)一步，所述管狀體中還設(shè)置有隔板，隔板一側(cè)邊與所述靜壓傳壓管外壁連接固 定，隔板另一側(cè)邊與管狀體尾部連接固定，隔板位于管狀體頭部至尾部的中心軸線上，該靜 壓傳壓管和隔板同時構(gòu)成管狀體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。
[0018] 進(jìn)一步，所述全壓感壓孔連接有全壓傳壓管，所述全壓傳壓管設(shè)置在管狀體內(nèi)部， 所述管狀體中還設(shè)置有隔板，隔板一側(cè)邊與所述全壓傳壓管外壁連接固定，隔板另一側(cè)邊 與管狀體尾部連接固定，隔板上設(shè)置有透孔構(gòu)成壓力平衡孔，隔板位于管狀體頭部至尾部 的中心軸線上，該動壓傳壓管和隔板同時構(gòu)成管狀體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。
[0019] 進(jìn)一步，所述管狀體中設(shè)置有Y型或T型隔板，隔板兩條側(cè)邊與管狀體頭部內(nèi)壁連 接固定，隔板另一側(cè)邊與管狀體尾部連接固定，隔板將管狀體內(nèi)部分隔成三個腔室，其中一 個腔室與全壓感壓孔連通，另外兩個腔室分別連通兩側(cè)的靜壓感壓孔，這兩個腔室之間的 隔板上設(shè)置有透孔構(gòu)成壓力平衡孔，所述隔板同時構(gòu)成管狀體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。
[0020] 進(jìn)一步，所述管狀體頭部為半圓形時，頭部直徑為D1，管狀體寬度L1為"(2.5-3) D1"范圍；全壓感壓孔直徑dl為"D1 (5-10) %"范圍，靜壓感壓孔直徑d2和dl相等;所述靜壓 感壓孔軸線和全壓感壓孔軸線旳夾角a為90°_120°的范圍；所述