一种流量控制的气流测量实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种流量控制的气流测量实验装置，包括气流生成装置、皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统和流量控制系统以及流道；气流生成装置产生在流道中流动的气流，所述流量控制系统控制气流的大小，所述的皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统安装在流道上，用于测量流道中气流的流量，所述流量控制系统、皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统分别与数据采集控制器进行数据连接，所述数据采集控制器与数据显示设备连接，其特征在于，所述流量控制系统为安装在气流通道末端的挡板及移动装置，通过控制挡板与通道出口的距离来控制气流大小。本发明专利技术通过设置新式的流量控制系统，使得测量过程中流量控制简单方便，容易操作。

Airflow measuring experimental device for flow control

The invention provides a flow measurement device of flow control, including airflow generating device, pitot tube flowmeter system, Venturi system, orifice flowmeter system and flow control system and channel; flow generating device generates air flow in the flow passage, the flow control system to control the size of the air flow, the pitot pipe system, Venturi system, Kong Ban flowmeter flowmeter system installed in the flow passage, for air flow measurement in flow channel flow, the flow control system, pitot tube flowmeter system, Venturi system, orifice plate flowmeter system are analyzed and data connection and data acquisition controller, the data acquisition controller and data display device is connected, the characteristics of is that the flow control system is installed on the baffle plate and the mobile device at the end of the air channel, The airflow size is controlled by controlling the distance between the baffle and the exit of the channel. By setting up a new flow control system, the flow control in the measurement process is simple, convenient and easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
一种流量控制的气流测量实验装置
本专利技术涉及一种气体换热器以及换热器中使用的气流测量实验装置，属于换热领域以及流体力学领域。
技术介绍
气体换热器在进行换热的时候，因为热流体的入口温度不均匀而导致换热效果出现明显的不同，而且因为热流体流量的测量误差而导致换热效果没有达到理想的情况。此外气体流速和流量的测量是流体力学的一项基本测量。在实验研究和工程应用的各个领域，都提出的各式各样的流速测量问题，例如确定ECU控制的进气歧管空气流量、测定飞机的空速等。通常我们对流体的流量进行测定时使用的流量计应用原理和方法各不相同，其中差压式流量计应用广泛，常用的种类有文丘里流量计、孔板流量计、皮托静压管等。不同种类的流量计使用方法及优势各有不同，甚至在不同气流流速时，不同的测量方式会呈现不同的精度，例如在锅炉等送风设备上都会有流量测量装置。通过本装置测量比较，可以为其提出指导意见，不同风量选用不同的流量测量装置，得到更准确的测量结果。因此在教学过程中需要专利技术一种能够直观比较各种测量方法异同的实验装置，方便学生学习。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供了一种可以达到理想温度的气体换热器，同时还提供一种能够综合测量各种流量计的实验装置，以便在气体换热器中使用。本专利技术的技术方案如下：一种气体流动情况测量实验装置，包括气流生成装置、皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统和流量控制系统以及流道；气流生成装置产生在流道中流动的气流，所述流量控制系统控制气流的大小，所述的皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统安装在流道上，用于测量流道中气流的流量，所述流量控制系统、皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统分别与数据采集控制器进行数据连接，所述数据采集控制器与数据显示设备连接。优选的，沿着气流的方向，在流道中依次设置气流生成装置、皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统和流量控制系统。优选的，气流生成装置包括离心式鼓风机、锥形进气管和气流通道，气流通道连接锥形进气管连接，所述的鼓风机与气流流道连接；其中皮托静压管系统所在的流道为方形截面，文丘里流量计系统、孔板流量计系统所在的流道均为圆形。优选的，所述皮托静压管系统包括皮托静压管和皮托管移动装置，移动装置可以使皮托管在所测截面内自由移动。优选的，所述的文丘里流量计系统中，文丘里流量计安装位置的前端气道长度大于五倍流道直径，后端长度大于三倍流道直径。优选的，所述流量控制系统为安装在气流通道末端的挡板及移动装置，通过控制挡板与通道出口的距离来控制气流大小。优选的，皮托静压管系统的正方形通道内截面边长为L，圆形通道的半径为R，则皮托静压管系统与文丘里流量计系统之间的最小距离S1>＝a*((R/2)2+L2)(1/2)，其中a是参数，22.54<a<32.18；文丘里流量计系统、孔板流量计系统之间的距离S2>＝b*R,其中b是参数，10<b<23。与现有技术相比较，本专利技术具有如下的优点：1)本专利技术通过设置新式的流量控制系统，使得测量过程中流量控制简单方便，容易操作。2)通过在一个实验台上设置多个测量流速装置，能够同时多种流量计同时工作，并通过显示装置显示测量数据，方便数据的对比，可以快速选择不同流速下的误差小的测量装置。3)实现了在一台实验设备上完成多种方法气流流速测量的目的，能直观的比较不同流量计的异同，操作简单，方便教学。4)皮托管在移动装置的导轨上可以上下左右移动，增加了测量的不同位置的流量，提高测量的准确度，同时便于观察不同位置的流速变化，方便教学。5)通过大量的实验，确定了各个测量装置之间的最佳的距离，避免了各个测量装置之间的气体扰动导致的误差增加，从而极大的增加了测量的准确性。附图说明图1是本专利技术的换热器结构示意图；图2是本专利技术的实验装置示意图；图3是本专利技术的实验装置整体俯视图；图4是本专利技术皮托静压管系统的示意图；图5是本专利技术皮托管移动装置的侧视图；图6是本专利技术文丘里流量计系统的示意图；图7是本专利技术孔板流量计系统的示意图；图8是本专利技术可倾式压力计系统及数显系统的示意图；图9是本专利技术控制系统的示意图；图10是本专利技术气流生成装置的示意图。附图标记如下：1锥形进气管，2离心式风机，3皮托静压管系统，4文丘里流量计系统，5孔板流量计，6可倾式压力计，7流量控制系统，8皮托管，9皮托管移动装置，10气道，11高压测压管，12低压测压管，13文丘里流量计，14高压测压管，15低压测压管，16可倾式压力计，17温度计，18挡板，19控制旋钮，20数显设备，21数据采集控制器，22热管冷凝端，23热管蒸发端，24冷空气流道，25热气体流道，26凸块，27凹槽。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图1展示了一种气体换热器，如图所示，所述气体换热器包括热气体流道25、冷空气流道24和热管，所述热管包括蒸发端23和冷凝端22，所述蒸发端23位于热气体流道25中，冷凝端22位于冷空气流道24中，所述热气体流道25入口设置温度传感器和流量传感器，用于测量进入热气体流道的气体温度和气体流量，所述冷空气流道24入口设置阀门，用于控制进入冷空气流道的冷空气流量，所述换热器还包括控制器，所述控制器与温度传感器、流量传感器、控制阀数据连接，所述控制器根据测量的气体温度和气体流量，自动控制阀门的开度。所述的控制器是根据气体温度和气体流量的组合来进行阀门控制，具体控制方式如下：控制参数Q＝(气体温度-基准温度)*气体流量，如果测量的控制参数Q增加，则自动增加阀门的开度，如果测量的控制参数Q减少，则自动降低阀门的开度。通过上述的智能控制，可以实现随着热流体的气流温度和流量变化来控制参与换热的冷空气的流量，从而实现冷冷空气出口温度保持一致，避免冷空气出口温度过高或者过低，从而影响使用效果。作为优选，所述热气体为锅炉尾气。在锅炉烟道中使用，还可以避免低温腐蚀。通过控制冷空气的流量，避免排烟温度过高或者过低，从而造成热量浪费或者造成低温腐蚀。作为优选，所述热气体为热空气。作为优选，所述基准温度为20-30℃。在换热器的运行实践中发现，并不是所有的其他测量装置都适合在换热器中测量流量，有一些测量装置在不同的环境中使用会产生很大的误差，尤其是因为气体速度而导致的误差差别更大，导致运行效果很差，因此为了保证好的运行效果，在不同的换热环境中必须选择合适的测量工具。因此有必要开发一种新的实验装置，以便测试不同的环境下的测量工具误差，以便选择误差小的测量工具。图2展示了一种新的气流测量实验装置的简单示意图。如图2所示的气体流动情况测量实验装置，包括气流生成装置、皮托静压管系统3、文丘里流量计系统4、孔板流量计系统5、流量控制系统7以及流道；气流生成装置产生在流道中流动的气流，所述流量控制系统7控制气流的大小，所述的皮托静压管系统3、文丘里流量计系统4、孔板流量计系统5安装在流道上，用于测量流道中气流的流量，所述流量控制系统7、皮托静压管系统3、文丘里流量计系统4、孔板流量计系统5分别与数据采集控制器21进行数据连接，所述数据采集控制器21与数据显示设备连接20。通过上述流速测量实验装置，可以在一台实验设备上完成多种装置的气流流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体流动情况测量实验装置，包括气流生成装置、皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统和流量控制系统以及流道；气流生成装置产生在流道中流动的气流，所述流量控制系统控制气流的大小，所述的皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统安装在流道上，用于测量流道中气流的流量，所述流量控制系统、皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统分别与数据采集控制器进行数据连接，所述数据采集控制器与数据显示设备连接，其特征在于，所述流量控制系统为安装在气流通道末端的挡板及移动装置，通过控制挡板与通道出口的距离来控制气流大小。

【技术特征摘要】
1.一种气体流动情况测量实验装置，包括气流生成装置、皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统和流量控制系统以及流道；气流生成装置产生在流道中流动的气流，所述流量控制系统控制气流的大小，所述的皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统安装在流道上，用于测量流道中气流的流量，所述流量控制系统、皮托静压管系统、文丘里流量计系统、孔板流量计系统分别与数据采集控制器进行数据连接，所述数据采集控制器与数据显示设备连接，其特征在于，所述流量控制系统为安装在气流通道末端的挡板及移动装置，通过控制挡板与通道出口的距离来控制气流大小。2.如权利要求1所述的气体流动情况测量实验装置，其特征在于，所述的流量控制系统包括安装在气流通道末端的挡板及移动装置控制旋钮，挡板通过螺杆与气流通道出口连接，通过旋转控制旋钮改变挡板与通道出口的距离来控制气流大小。3.如权利要求1所述的气体流动情况测量实验装置，其特征在于，所述实验装置包括高精度气体流量计，所述高精度气体流量计设置在气流通道的挡板与孔板流量计系统之间，所述高精度气体流量计与数据采集控...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海，年显勃，郭春生，崔浩天，高超，曲芳仪，陈子昂，
申请(专利权)人：山东大学威海，
类型：发明
国别省市：山东,37