小截面流线体翼型风速传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小截面流线体翼型风速传感器，包括细长的管状体，其截面为流线体翼型，在管状体外壁上设置有若干个感压孔；传感器与风道轴线垂直的方式插入被测风道中安装，管状体头部正对气流，尾部顺向气流方向，全压感压孔正对气流，静压感压孔设置在管状体两侧；管状体内部设置有结构加强件。本实用新型专利技术完全改变了常规机翼测风装置体积庞大，结构笨重，仅能使用在有限场合的现状。本实用新型专利技术结构精巧，细致精良，轻便灵活，彻底改变了常规机翼测风装置是风道型设备的技术面貌，带来了脱胎换骨的跃升变化和技术进步，使得变截面、流道转弯换向、流场多变、流速不均匀、直段极短或没有直段的流道流速有了较可行、准确的测量方法。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种小截面流线体翼型风速传感器，适用于密闭流道内风速、风量的检测。特别针对电站锅炉、工业锅炉及其它工业设备有关风道的风速、风量检测。
技术介绍
在现代工业生产和科学研究的活动中，对于流体(气体、液体)的速度测量仍然广泛采用差压法，差压式速度测量的原理是建立在流体力学最基本的伯努利方程之上的，这种较为古老的方法仍然焕发着应用的青春，并不断有所发展。基于压差式原理的流速检测传感器有如皮托管、笛型管、靠背管、文丘里管(含双文丘利管)、机翼型测速装置、球形探针等较多类型。对于皮托管、笛型管、靠背管、文丘里管所需密闭风道的测量直管段，在测量截面前要有(6－8)D，测量截面有后(2－3)D长的直风道(D为风道的当量直径)，才能保证测量的准确性和稳定性。球形探针用于较大空间不明气流方向的探测，多用于科研，不适合工业风道检测。常规机翼测风装置是由多个全机翼、取样传压管和一段矩形壳体1构成，矩形壳体1两端分别连接被测量风道6。如图1所示，在壳体1中两侧壁各有一半附壁机翼2，中间设置一个全机翼3作为测量机翼，于测量机翼中，设置有全压传压管和静压传压管，机翼头部的全压感压孔4和全压传压管联通，机翼两侧的静压感压孔5分别和静压传压管联通。图2为图1的机翼测风装置入口视图。风道6越大壳体1越大，壳体1中设置的机翼数量越多，图3所示，除两侧壁的附壁机翼2外，壳体1中间设置了两个全机翼3，图4为图3的入口视图。这些机翼测风装置，具有压差大、敏度高、压损较小、稳定性好的优点；上下游所需直管段较短，一般上游直段≥0.6D，下游直段≥0.2D；但是该类型的测风装置属于风道型设备，体积大、造价高、较笨重，搬运困难，安装不便。常规机翼测风装置多用于空气流量大，大截面风道，流速较低，风道直段较短的场合。另外，新的测量技术也在产生和发展，如热电式速度测量、激光测速、超声波测速等。热电式速度测量精度高，能够测量较低风速，能够测量湍流及关联量，多用于试验检测，近来虽然工业应用中也有出现，但仍不能准确测量变截面、风速不匀的状况，或大风道全截面多点布置成本过高丧失应用价值。激光测量方法有许多优点，首先测量探头在流场之外，对流场没有干扰；其二激光测点可以聚焦在非常小的空间区域，适于边界区和边界层的流动测量；其次的优点是动态反应快、惯性小；再是测量与流体物性无关，精度较高。但是其装置昂贵，目前适用于科学研究，不适合工业应用。超声波测量已有研究，尚未见工业应用信息。在上世纪60、70年代出现了阿牛巴(Annubar)均速管风速传感器，90年代出现了威力巴(Verabar)均速管风速传感器。阿牛巴均速管形式较多，按截面形状有：圆形、菱形、椭圆形、扇形、机翼形等；威力巴均速管截面为子弹头型，具有良好的防堵效果。这些基于皮托管测速原理发展起来的新型元件，为杆状管件体，有很高的应用灵活性，可以全截面布点测量，对测量直管段的长度要求有一定降低，但普遍降低幅度并不大。据有关文献显示，相关机翼型均速管，其K值±10％的分散性造成的测量误差(K是结构修正系数)，极大的影响了该技术的实用意义。时至现在，在工业生产中、特别是电站锅炉或工业锅炉的设备中一些大型风道、烟道直段较短仍然没有有效手段进行较准确测量，一些大截面低流速场合也缺少手段进行较准确测量，对于变截面、流道转弯换向、流场多变、流速不均匀、直段极短或没有直段的状况更是无法测量。这些测量技术的滞后发展，对于生产水平的提高，成本的降低、减少有害物质的排放、保护环境带来了巨大的困难和阻碍。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种小截面流线体翼型风速传感器，本技术完全改变了常规机翼测风装置体积庞大，结构笨重，仅能使用在有限场合的现状。小截面流线体翼型传感器成为结构精巧，细致精良，轻便灵活的测量元件，彻底改变了常规机翼测风装置是风道型设备的技术面貌，带来了脱胎换骨的跃升变化和技术进步。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：小截面流线体翼型风速传感器，包括细长的管状体，所述管状体截面为流线体翼型，在管状体外壁上设置有若干个全压感压孔和静压感压孔；所述风速传感器与风道轴线垂直的方式插入被测风道中安装，管状体头部正对气流，尾部顺向气流方向，全压感压孔正对气流，静压感压孔设置在管状体两侧；所述管状体内部设置有结构加强件，所述管状体一端设置有传压接头。进一步，所述翼型的截面边缘由半圆形和两段弧线构成，半圆形为头部，弧线相交端为尾部。进一步，所述翼型的截面边缘由半椭圆形和两段弧线构成，以半椭圆形长轴饼缘为头部，弧线相交端为尾部。进一步，所述风速传感器包括1根所述管状体，或者包括十字交叉型的所述管状体，或者包括平行布置的若干所述管状体；十字交叉型的所述管状体两者内部连通或者不连通。进一步，所述全压感压孔连接有全压传压管，静压感压孔连接有静压传压管，所述全压传压管和静压传压管均设置在管状体内部，在管状体的一端设置有伸出的全压传压管接头和静压传压管接头；所述静压传压管设置为1根或2根，设置1根静压传压管分别连通管状体两侧的静压感压孔，设置1根静压传压管的截面为圆形或长圆形，两侧有延伸的管道连通静压感压孔，全压传压管和1根静压传压管两者互相依靠，同时构成管状体的内部结构加强件；设置2根静压传压管时，全压传压管和2根静压传压管三者互相依靠，同时构成管状体的内部结构加强件。进一步，所述管状体中设置有1根静压传压管，静压传压管的截面为圆形或长圆形，两侧有延伸的管道连通静压感压孔，该静压传压管同时构成管状体的内部结构加强件；所述全压感压孔直接连通所述管状体内腔。进一步，所述管状体中还设置有隔板，隔板一侧边与所述静压传压管外壁连接固定，隔板另一侧边与管状体尾部连接固定，隔板位于管状体头部至尾部的中心轴线上，该静压传压管和隔板同时构成管状体的内部结构加强件。进一步，所述全压感压孔连接有全压传压管，所述全压传压管设置在管状体内部，所述管状体中还设置有隔板，隔板一侧边与所述全压传压管外壁连接固定，隔板另一侧边与管状体尾部连接固定，隔板上设置有透孔构成压力平衡孔，隔板位于管状体头部至尾部的中心轴线上，该动压传压管和隔板同时构成管状体的内部结构加强件。进一步，所述管状体中设置有Y型或T型隔板，隔板两条侧边与管状体头部内壁连接固定，隔板另一侧边与管状体尾部连接固定，隔板将管状体内部分隔成三个腔室，其中一个腔室与全压感压孔连通，另外两个腔室分别连通两侧的静压感压孔，这两个腔室之间的隔板上设置有透孔构成压力平衡孔，所述隔板同时构成管状体的内部结构加强件。进一步，所述管状体头部为半圆形时，头部直径为D1，管状体宽度L1为“(2.5-3)D1”范围；全压感压孔直径d1为“D1(5-10)％”范围，静压感压孔直径d2和d1相等；所述静压感压孔轴线和全压感压孔轴线旳夹角α为90°-120°的范围；所述管状体迎风面积占被测风道截面面积的2-9％。进一步，所述被测风道中气流在雷诺数Re＝1×105—1×106范围，适配的最大圆头直径关本文档来自技高网...

【技术保护点】
小截面流线体翼型风速传感器，其特征在于，包括细长的管状体，所述管状体截面为流线体翼型，在管状体外壁上设置有若干个全压感压孔和静压感压孔；所述风速传感器与风道轴线垂直的方式插入被测风道中安装，管状体头部正对气流，尾部顺向气流方向，全压感压孔正对气流，静压感压孔设置在管状体两侧；所述管状体内部设置有结构加强件，所述管状体一端设置有传压接头。

【技术特征摘要】
1.小截面流线体翼型风速传感器，其特征在于，包括细长的管状体，所述管状体截面为流线体翼型，在管状体外壁上设置有若干个全压感压孔和静压感压孔；所述风速传感器与风道轴线垂直的方式插入被测风道中安装，管状体头部正对气流，尾部顺向气流方向，全压感压孔正对气流，静压感压孔设置在管状体两侧；所述管状体内部设置有结构加强件，所述管状体一端设置有传压接头。
2.如权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，所述翼型的截面边缘由半圆形和两段弧线构成，半圆形为头部，弧线相交端为尾部。
3.如权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，所述翼型的截面边缘由半椭圆形和两段弧线构成，以半椭圆形长轴饼缘为头部，弧线相交端为尾部。
4.如权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，所述风速传感器包括1根所述管状体，或者包括十字交叉型的所述管状体，或者包括平行布置的若干所述管状体；十字交叉型的所述管状体两者内部连通或者不连通。
5.如权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，所述全压感压孔连接有全压传压管，静压感压孔连接有静压传压管，所述全压传压管和静压传压管均设置在管状体内部，在管状体的一端设置有伸出的全压传压管接头和静压传压管接头；所述静压传压管设置为1根或2根，设置1根静压传压管分别连通管状体两侧的静压感压孔，设置1根静压传压管的截面为圆形或长圆形，两侧有延伸的管道连通静压感压孔，全压传压管和1根静压传压管两者互相依靠，同时构成管状体的内部结构加强件；设置2根静压传压管时，全压传压管和2根静压传压管三者互相依靠，同时构成管状体的内部结构加强件。
6.如权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，所述管状体中设置有1根静压传压管，静压传压管的截面为圆形或长圆形，两侧有延伸的管道连通静压感压孔，该静压传压管同时构成管状体的内部结构加强件；所述全压感压孔直接连通所述管状体内腔。
7.如权利要求6所述的风速传感器，其特征在于，所述管状体中还设置有隔板，隔板一侧边与所述静压传压管外壁连接固定，隔板另一侧边与管状体尾部连接固定，隔板位于管状体头部至尾部的中心轴线上，该静压传压管和隔板同时构成管状体的内部结构加强件。
8.如权利要求2所述的风速传感器，其特征在于，所述全压感压孔连接有全压传压管，所述全压传压管设置在管状体内部，所述管状体中还设置有隔板，隔板一侧边与所述全压传压管外壁连接固定，隔板另...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永浩，黄锏，胡滨，
申请(专利权)人：北京博希格动力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11