气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法与监测装置制造方法及图纸

气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法与装置，涉及气流输送技术领域，其中，物料无损流速测量方法为：检测当前管道两端的压差，再根据预先确定的与当前管道所对应的管道两端压差与流速间的函数关系计算出管道内当前的物料流速值。上述函数关系采用如下方式确定：管道安装完成后，对该管道内的风速以及当前风速条件下管道两端的压差进行采样，得到多组测试数据样本，利用采集到的测试数据样本得出该管道两端压差与流速间的函数关系。本发明专利技术可以代替传统流量计来测量气力输送管道中的流速，解决了传统文丘里流量计容易导致物料造碎以及管壁磨损导致结果出现较大偏差的问题。

【技术实现步骤摘要】
气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法与监测装置
本专利技术涉及气流输送
，尤其指一种气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法与监测装置。
技术介绍
在卷烟生产企业中，普遍采用风力送丝系统给卷接机组输送烟丝，风力送丝系统的送丝管道(简称“丝管”)一端连接喂丝机，另一端连接卷接机组，喂丝机中的烟丝在风力送丝系统的负压吸送作用下通过丝管进入卷接机组中，在输送烟丝的过程需要实时监测丝管内烟丝流速的大小，传统的做法是采用文丘里流量计进行流速监测。文丘里流量计采用变径管结构，在实际应用过程中会存在以下缺陷：1、物料在经过流量计的变径处时会与管壁发生较大的摩擦和碰撞，导致物料造碎，这种现象在风力送丝系统中的影响尤为突出，烟丝造碎将直接影响烟丝的品质；2、在长期的使用过程中，流量计的管壁变径部位受物料磨损产生尺寸变化，长时间的使用后，甚至出现管壁磨穿的情况，这样会导致流量计的测量结果与实际系统输送流量出现巨大偏差。
技术实现思路
本专利技术提供的一种气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法与监测装置，可以代替传统的文丘里流量计来测量气力输送管道中两相流流速，解决了传统文丘里流量计容易导致物料造碎以及管壁磨损导致结果出现较大偏差的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法，该方法为：检测当前管道两端的压差，再根据预先确定的与当前管道所对应的管道两端压差与流速间的函数关系计算出管道内当前的物料流速值。进一步地，所述管道两端压差与流速间的函数关系采用如下方式确定：管道安装完成后，同时对该管道内的风速以及当前风速条件下管道两端的压差进行采样；通过改变管道内风速的大小并检测在不同风速下管道两端的压差，得到多组测试数据样本，所述测试数据样本包括管道内当前的风速以及在该风速条件下管道两端的压差；利用采集到的测试数据样本得出该管道两端压差与流速间的函数关系，所述管道两端压差与流速的函数关系为：其中，V为管道内的流速，K为根据测试数据样本得出的流速系数，ρo为空气密度，ΔP为管道两端压差。进一步地，采用两个压力传感器分别检测管道两端的压力，进而得出管道两端的压差。优选地，采用流量计测算管道内的风速。作为本专利技术的另一面，气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速监测装置，包括：两个压力传感器，所述压力传感器用于检测管道两端的压力；数据计算模块，所述数据计算模块与压力传感器连接，所述数据计算模块根据压力传感器检测到的当前管道两端压力计算出管道两端的压差并结合与当前管道所对应的预先确定的管道两端压差与流速间的函数关系计算出管道内当前的物料流速值。进一步地，上述气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速监测装置还包括数据显示模块，所述数据显示模块与数据计算模块连接，用于实时显示管道内的物料流速值。再作为本专利技术的另一面，丝管两相流流速测量方法，采用前述气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法测量计算丝管中的两相流流速。进一步地，对丝管两端压差与流速间的函数关系进行修正，修正后的丝管两端压差与流速间的函数关系为：其中，VL为丝管内两相流流速，K为流速系数，ρo为空气密度，ρL为丝管内两相流的弥散密度，Wd为前一吸丝周期吸入卷接机组烟丝斗中烟丝的重量或者之前多个吸丝周期中平均每个吸丝周期吸入卷烟机烟丝斗中烟丝的重量，Qc为前一吸丝周期吸满一斗烟丝消耗的空气体积或者之前多个吸丝周期中平均每个吸丝周期吸满一斗烟丝消耗的空气体积，V(t)采用除尘支管上的流量计所测得的在前一吸丝周期或者之前多个吸丝周期中平均每个吸丝周期的风速值，Sc为丝管的横截面积，D为管径，T为前一吸丝周期吸满一斗烟丝消耗的时间或者之前多个吸丝周期中平均每个吸丝周期吸满一斗烟丝消耗的时间，该时间为相应吸丝周期内除尘支管上吸丝阀从打开到关闭所经过的时间，ΔP为当前管道两端的压差；利用上述修正后的丝管两端压差与流速间的函数关系并结合当前测得的丝管两端压差计算丝管的两相流流速。优选地，采样时，在改变丝管风速的同时还通过除尘支管上的流量计检测在不同丝管风速下除尘支管上的风速大小，根据丝管风速值及检测到的相应的除尘支管上的风速值建立丝管风速与除尘支管风速间的函数关系；所述V(t)为前一吸丝周期的丝管风速或者之前多个吸丝周期中平均每个吸丝周期的丝管风速，该丝管风速根据丝管风速与除尘支管风速间的函数关系并结合除尘支管上的流量计所对应测得的除尘支管风速计算得到。再作为本专利技术的另一面，丝管两相流流速监测装置，包括前述气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速监测装置，所述数据计算模块根据压力传感器检测到的当前管道两端的压力计算出当前管道两端的压差，并结合前述丝管两端压差与流速间的函数关系计算丝管内的两相流流速。本专利技术可以代替传统流量计来测量气力输送管道中的流速，解决了传统结构的流量计容易导致物料造碎以及管壁磨损导致结果不准确的问题。具体来说，本专利技术基于对管道压损及管网阻力特性的研究确定了管道的流速与管道两端压差之间存在的特定函数关系，从而突破传统流速测量技术提出了先根据测试数据样本分析得到管道内的流速与管道两端的压差之间的函数关系，再根据函数关系以及当前管道两端压差计算管内当前流速值的新的管道流速测量技术，将本专利技术应用在气力输送系统中监测管道流速时，不需要在管道中设置流量计(流量计只需要在采集测试数据样本时临时使用，采样完成后即可拆除)，由于取消了传统文丘里流量计的变径管结构，从而避免了物料撞击、摩擦变径管导致的造碎问题，同时也避免了文丘里流量计中变径管因受物料磨损而导致测量结果出现较大偏差的问题。附图说明图1为本专利技术气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法的流程图；图2为本专利技术气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法中确定管道两端压差与流速间的函数关系的流程图；图3为本专利技术气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速监测装置的结构框图；图4为本专利技术风力送丝系统的结构图；图5为本专利技术中安装在除尘支管上的吸丝阀和流量计的结构示意图。附图中：1--喂丝机2—卷接机组烟丝斗3—丝管4—除尘支管5—吸丝阀6—流量计具体实施方式下面结合实施例和附图来对本专利技术作更进一步的说明，实施例中提供的方案并非对本专利技术保护范围的限定。如图1所示：一种气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法，包括：分别检测当前管道两端的压力，再计算两者的压差，然后根据预先确定的与当前管道所对应的管道两端压差与流速间的函数关系(该函数关系在安装完管道之后监测流速之前就可以确定好，该函数关系与管网的阻力特性相关)计算出管道内当前的物料流速值。如图2所示，管道两端压差与流速间的函数关系采用如下方式确定：管道安装完成后，同时对该管道内的风速以及当前风速条件下管道两端的压差进行采样；通过改变管道内风速的大小并检测在不同风速下管道两端的压差，得到多组测试数据样本，所述测试数据样本包括管道内当前的风速以及在该风速条件下管道两端的压差；利用采集到的测试数据样本得出该管道两端压差与流速间的函数关系，所述管道两端压差与流速的函数关系为：其中，V为管道内的流速，K为根据测试数据样本得出的流速系数，ρo为空气密度，ΔP为管道两端压差。上述实施方式的物料无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法，其特征在于：检测当前管道两端的压差，再根据预先确定的与当前管道所对应的管道两端压差与流速间的函数关系计算出管道内当前的物料流速值。

【技术特征摘要】
1.气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法，其特征在于：检测当前管道两端的压差，再根据预先确定的与当前管道所对应的管道两端压差与流速间的函数关系计算出管道内当前的物料流速值。2.根据权利要求1所述的气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法，其特征在于：所述管道两端压差与流速间的函数关系采用如下方式确定：管道安装完成后，同时对该管道内的风速以及当前风速条件下管道两端的压差进行采样；通过改变管道内风速的大小并检测在不同风速下管道两端的压差，得到多组测试数据样本，所述测试数据样本包括管道内当前的风速以及在该风速条件下管道两端的压差；利用采集到的测试数据样本得出该管道两端压差与流速间的函数关系，所述管道两端压差与流速的函数关系为：其中，V为管道内的流速，K为根据测试数据样本得出的流速系数，ρo为空气密度，ΔP为管道两端压差。3.根据权利要求2所述的气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法，其特征在于：采用两个压力传感器分别检测管道两端的压力，进而得出管道两端的压差。4.根据权利要求3所述的气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速测量方法，其特征在于：采用流量计测算管道内的风速。5.气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速监测装置，包括：两个压力传感器，所述压力传感器用于检测管道两端的压力；数据计算模块，所述数据计算模块与压力传感器连接，所述数据计算模块根据压力传感器检测到的当前管道两端压力计算出管道两端的压差并结合与当前管道所对应的预先确定的管道两端压差与流速间的函数关系计算出管道内当前的物料流速值。6.根据权利要求5所述的气力输送中气力输送中基于管网阻力特性的物料无损流速监测装置，其特征在于：还包括数据显示模块，所述数据显示模块与数据计算模块连接，用于实时显示管道内的物料流速值。7.丝管两相流流速测量方法，其特征在于：采用权利要求2-4中任意一项所述的气力输送中基于管网阻力特性的物料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怀杰，谢海，
申请(专利权)人：湖南核三力技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43