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      小截面流線體翼型風(fēng)速傳感器的制造方法_3

      文檔序號(hào):10440961閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      間可以焊接固定。
      [0061 ]現(xiàn)有技術(shù)中的均速管,有些類型內(nèi)部通過(guò)隔板分隔出全壓傳壓管和靜壓傳壓管, 但是所設(shè)置的隔板垂直于氣流方向,加強(qiáng)作用沒(méi)有本實(shí)用新型的好。
      [0062]風(fēng)速傳感器的尺寸比例如圖8所示,管狀體頭部直徑為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;靜壓孔 軸線和全壓孔軸線旳夾角a為90°-120°的范圍;管狀體7迎風(fēng)面積占被測(cè)風(fēng)道6截面面積的 2-9% 〇
      [0063]管狀體頭部直徑為D1,管狀體內(nèi)部動(dòng)壓傳壓管內(nèi)徑d3為" Dl(25-65)%"范圍。
      [0064] 實(shí)施例2
      [0065] 如圖6所示為本實(shí)用新型實(shí)施例2,在本實(shí)施例中,全壓感壓孔8連接有全壓傳壓管 11,全壓傳壓管11設(shè)置在管狀體7內(nèi)部,管狀體7中還設(shè)置有隔板10,隔板10-側(cè)邊與全壓傳 壓管外壁連接固定,隔板10另一側(cè)邊與管狀體7尾部連接固定,隔板10上設(shè)置有透孔構(gòu)成壓 力平衡孔10-1,該動(dòng)壓傳壓管11和隔板10同時(shí)構(gòu)成管狀體7的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。該結(jié)構(gòu)中管 狀體7內(nèi)腔起到了靜壓傳壓管的作用。
      [0066] 隔板10位于管狀體7頭部至尾部的中心軸線上。
      [0067] 管狀體7頭部直徑為D1,壓力平衡孔10-1直徑d4為" Dl(20_70)%"范圍。
      [0068] 實(shí)施例3
      [0069] 如圖7所示為本實(shí)用新型實(shí)施例3,在本實(shí)施例中,管狀體7中設(shè)置有Y型隔板,Y型 隔板兩條側(cè)邊與管狀體7頭部?jī)?nèi)壁連接固定,隔板另一側(cè)邊與管狀體7尾部連接固定,隔板 將管狀體7內(nèi)部分隔成三個(gè)腔室,其中一個(gè)腔室與全壓感壓孔8連通,該腔室起到了動(dòng)壓傳 壓管的作用,另外兩個(gè)腔室分別連通兩側(cè)的靜壓感壓孔9,這兩個(gè)腔室之間的隔板上設(shè)置有 透孔構(gòu)成壓力平衡孔,這兩個(gè)腔室起到了靜壓傳壓管的作用,隔板同時(shí)構(gòu)成管狀體7的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。
      [0070] 管狀體頭部直徑為D1,壓力平衡孔10-1直徑d4為" Dl(20-70)%"范圍。
      [0071] 或者如圖10h所示,管狀體中設(shè)置有T型隔板,T型隔板在管狀體內(nèi)部與Y型隔板的 固定方式相同。
      [0072] 實(shí)施例4
      [0073] 如圖10b、10c所示為本實(shí)用新型實(shí)施例4,在本實(shí)施例中,管狀體中設(shè)置有1根靜壓 傳壓管,靜壓傳壓管分別連通管狀體兩側(cè)的靜壓感壓孔,靜壓傳壓管的截面為圓形或長(zhǎng)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(shí) 構(gòu)成管狀體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。
      [0074] 實(shí)施例5
      [0075] 如圖10d所示為本實(shí)用新型實(shí)施例5,在本實(shí)施例中,管狀體中設(shè)置有1根靜壓傳壓 管,靜壓傳壓管分別連通管狀體兩側(cè)的靜壓感壓孔,靜壓傳壓管的截面為圓形或長(zhǎng)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(shí)構(gòu)成管狀體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。該結(jié) 構(gòu)中全壓感壓孔直接連通管狀體內(nèi)腔,管狀體內(nèi)腔起到全壓傳壓管的作用。
      [0076] 進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案如圖10e所示,管狀體中還設(shè)置有隔板,隔板一側(cè)邊與靜壓傳 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,該靜壓傳壓管和隔板同時(shí)構(gòu)成 管狀體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。
      [0077] 經(jīng)試驗(yàn)研究,小截面流線體翼型傳感器在氣流中,流線體頭部正對(duì)氣流,其尾部順 向氣流方向,元件尾部區(qū)域不產(chǎn)生渦流,減少了氣體的流動(dòng)阻力;由于全壓感壓孔設(shè)置在流 線體的頭部正對(duì)氣流處于駐點(diǎn)位置,靜壓感壓孔設(shè)置在流線體的兩側(cè)高速區(qū),形成的壓差 比一般測(cè)量元件放大3~5倍。如此,該傳感器既具有了阻力小、靈敏度高的顯著優(yōu)點(diǎn)。同時(shí), 翼型體元件測(cè)量要求風(fēng)道直段較短,頭前直段2 〇. 6D,尾后直段2 0.2D,由于流線體截面的 微型化、管狀元件的細(xì)長(zhǎng)化演變,所占安裝空間極度縮短,其安裝、測(cè)量要求的風(fēng)道直段實(shí) 際上被極大地縮短。這樣以來(lái),極大地改善了翼型傳感器的技術(shù)性能,又極大地拓展了小截 面流線體翼型風(fēng)速傳感器的應(yīng)用范圍和場(chǎng)合。
      [0078] 當(dāng)小截面流線體翼型風(fēng)速傳感器成為細(xì)長(zhǎng)的管狀翼型體后,它也可以和笛形管傳 感器一樣靈活的布置和應(yīng)用,可以對(duì)風(fēng)道進(jìn)行全截面多點(diǎn)采樣,實(shí)現(xiàn)風(fēng)道內(nèi)氣流流速極不 均勻情況下的準(zhǔn)確測(cè)量。同時(shí),它又不像笛形管要求測(cè)量段風(fēng)道直段較長(zhǎng),它要求的風(fēng)道長(zhǎng) 度極短,僅直段2 0.6D。小翼型可在風(fēng)道中插入式固定布置,僅占風(fēng)道截面的2%_9%,阻力 變化甚小,影響微乎其微,有時(shí)可以忽略不計(jì)。小截面流線體翼型風(fēng)速傳感器保持了翼型傳 感器獨(dú)特優(yōu)勢(shì),又能靈活的適應(yīng)一些風(fēng)道流速不勻的準(zhǔn)確測(cè)量,極大的拓展了使用范圍。 [0079] 實(shí)施例6
      [0080]通常風(fēng)速測(cè)量中使用修正后的伯努利方程:
      [0082]式中:《--測(cè)量點(diǎn)的氣流速度;
      [0083] K一一結(jié)構(gòu)修正系數(shù);
      [0084] p--流體密度,kg/m3;
      [0085] Ap--流體在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的壓差,mmH20;
      [0086] g一一重力加速度,m/s2。
      [0087]所有的均速管測(cè)量技術(shù)都是基于伯努利原理,核心是追求結(jié)構(gòu)修正系數(shù)K值的準(zhǔn) 確、穩(wěn)定。
      [0088]在電站鍋爐的風(fēng)道中氣流的雷諾數(shù)Re = 2 X 105-9.8 X 105,為較低雷諾數(shù)區(qū)域。對(duì) 于現(xiàn)有三曲線翼型均速管技術(shù),機(jī)翼頭部是半圓弧的柱面。經(jīng)試驗(yàn)研究,機(jī)翼高度(半圓弧 直徑)的大小與雷諾數(shù)(或風(fēng)速的大小)有一個(gè)適配關(guān)系,即雷諾數(shù)越大、風(fēng)速越高適配的翼 型體允許頭部最大直徑也越大;雷諾數(shù)越小、風(fēng)速越低適配的翼型體允許頭部最大直徑也 越小。當(dāng)頭部直徑大于測(cè)定風(fēng)速下允許頭部最大直徑時(shí),在柱面后部產(chǎn)生小的分離渦,使 翼型測(cè)速管后面的靜壓孔處于流動(dòng)分離區(qū),形成不穩(wěn)定狀態(tài)。這是造成測(cè)量誤差±10%的 原因。因此,對(duì)于所測(cè)氣流,了解最低流速,針對(duì)實(shí)際最低流速,選準(zhǔn)翼型測(cè)速管直徑,可以 控制測(cè)量誤差在2%以內(nèi)。
      [0089]氣流在雷諾數(shù)Re = 1 X 105-1 X 106范圍,試驗(yàn)得出半圓頭三曲線翼型傳感器對(duì)應(yīng) 雷諾數(shù)下,適配的最大圓頭直徑關(guān)系式如下:
      [0090] Dmax = 9.26X10_5Re+20
      [0091] 當(dāng)D<Dmax情況下,測(cè)量誤差基本可以控制2%以內(nèi),但隨著直徑的減小,翼型傳感 器的測(cè)量靈敏度、放大作用也隨著有所降低。因此,一般翼高、即直徑D不小于15_。
      [0092] 解決了翼高和氣流雷諾數(shù)的適配問(wèn)題,減少測(cè)量誤差達(dá)2%以內(nèi),已經(jīng)有了極大的 工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。但圓頭翼的缺點(diǎn)已經(jīng)顯而易見(jiàn),應(yīng)尋找更好的技術(shù)方法。
      [0093] 較好的流線體翼型二維曲線坐標(biāo)為:
      [0094] Xu=X_YtSin9 yu = yc+yiCos9
      [0095]為了使翼型均速管傳感器的流線盡量靠近理想流線,又要保持"結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容 易"的均速管原則,用流線型的優(yōu)化,改變現(xiàn)有圓頭三曲線小機(jī)翼均速管的缺點(diǎn)。用五曲線 小翼型、七曲線小翼型、八曲線小翼型、九曲線小翼型或橢圓尖頭小翼型均可優(yōu)化流線體性 能,選用橢圓尖頭小翼型更加簡(jiǎn)單方便。
      [0096] 如圖14所示,以及如圖17i_p各個(gè)設(shè)計(jì)方案所示,翼型截面的邊緣由半橢圓形和兩 段弧線構(gòu)成,以半橢圓形長(zhǎng)軸餅緣為頭部,弧線相交端為尾部。
      [0097] 管狀體頭部為橢圓時(shí),風(fēng)速傳感器的尺寸比例如圖15所示,橢圓短軸直徑為D1,橢 圓長(zhǎng)軸半徑L3為(0.5-2)Dl范圍,雷
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