一种基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置，包括测定管，所述测定管的一端为朝向待测定主扇的进风口，另一端为出风口，所述测定管沿进风口至出风口至少包括直径均不相同的三段圆柱状测定管段，且三段测定管段中两组相邻的测定管段之间于侧壁处通过微压计连接。本实用新型专利技术的基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置具有简单实用和测定数据精准有效等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置
本技术涉及矿井通风
，尤其涉及一种基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置。
技术介绍
矿山井下通风系统是矿山安全生产的重要组成部分，而矿井主扇则是为矿井通风系统中提供风量的重要的动力组成部分，其所能提供的风量大小是评价通风系统的重要指标之一，其测量的精确性和可靠性对矿山安全生产会产生重要的影响。矿井通风主扇进行风量测定时，主风机正压出口端压力较大，风流射出后，扩散器出口与风机所处的硐室间存在断面差，会在出口四周形成涡流区，而测定时由于涡流区的存在，采用常规风表线路法或者分格定点法进行风速测定，会导致测定装置变化跳动且数值不稳定的情况，所测结果的真实性不佳。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单实用和测定数据精准有效的基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置，包括测定管，所述测定管的一端为朝向待测定主扇的进风口，另一端为出风口，所述测定管沿进风口至出风口至少包括直径均不相同的三段圆柱状测定管段，且三段测定管段中两组相邻的测定管段之间于侧壁处通过微压计连接。作为上述技术方案的进一步改进：所述测定管上沿进风口至出风口依次设置第一测定管段、第二测定管段和第三测定管段，所述第一测定管段和第三测定管段的直径均大于第二测定管段，三者之间平滑过渡。所述测定管上沿第二测定管段的端部至进风口之间依次设有平滑过渡的第一测量段和第二测量段，所述第二测量段的直径大于第三测定管段，第一测量段的直径小于第三测定管段，第二测定管段通过微压计与二者中任一作为第一测定管段的管段连接。所述第一测量段和第二测量段之间的连接处为可断开的连接接头。所述连接接头包括分别设置在第一测量段和第二测量段的相邻端部上的凹槽和凸节，所述凹槽和凸节插接连接后内壁平滑相接。所述第一测定管段通过侧壁上的通孔与微压计的正压端连通，第二测定管段通过侧壁上的通孔与微压计的负压端连通。所述第三测定管段通过侧壁上的通孔与微压计的正压端连通，第二测定管段通过侧壁上的通孔与微压计的负压端连通。沿进风口至出风口的方向，所述测定管中大直径的测定管段向小直径的测定管段过渡的过渡管段的内壁为向内凸出的弧形壁面，小直径的测定管段向大直径的测定管段过渡的过渡管段的内壁为向外凸出的弧形壁面。所述测定管与主扇设置于巷道中，测定管的进风口外缘与巷道的壁面之间连接有用于封堵进风口和巷道壁面间缝隙的弹性阻风墙。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术的基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置，包括测定管，其一端为朝向待测定主扇的进风口，另一端为出风口，沿进风口至出风口至少包括直径均不相同的三段圆柱状测定管段，且三段测定管段中两组相邻的测定管段之间于侧壁处通过微压计连接。当主扇开启时，由于三段测定管段的直径各不相同，因此主扇输出的风力在三者中形成的风压也各不相同，通过任意一组相邻管段之间的微压计可以测定该两段管段之间的压差，并根据两段管段的过流断面面积、伯努力方程以及风量平衡方程可以计算出通过测定管的风速和风量值。因为三段测定管段的直径各不相同，两组相邻管段之间的微压计测得的压差也并不相同，由此可以通过两组测定管段得到的数值来实现相互校核，进一步提高测定数值的精确度，确保测定数值的有效性。并且三段测定管段一体设置，因此主扇输出的风流顺次经过三段测定管段，确保测定对象的一致性。附图说明图1是基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置的结构示意图；图2是测定管中连接接头处的结构示意图。图例说明：1、测定管；11、第一测定管段；111、第一测量段；112、第二测量段；113、连接接头；1131、凹槽；1132、凸节；12、第二测定管段；13、第三测定管段；2、主扇；3、微压计；4、弹性阻风墙。具体实施方式为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文技术做更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体实施例。实施例：如图1所示，本实施例的基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置，包括测定管1，测定管1的一端为朝向待测定主扇2的进风口，另一端为出风口，测定管1沿进风口至出风口至少包括直径均不相同的三段圆柱状测定管段，且三段测定管段中两组相邻的测定管段之间于侧壁处通过微压计3连接。当主扇2开启时，由于三段测定管段的直径各不相同，因此主扇2输出的风力在三者中形成的风压也各不相同，通过任意一组相邻管段之间的微压计3可以测定该两段管段之间的压差，并根据两段管段的过流断面面积、伯努力方程以及风量平衡方程可以计算出通过测定管1的风速和风量值。因为三段测定管段的直径各不相同，两组相邻管段之间的微压计3测得的压差也并不相同，由此可以通过两组测定管段得到的数值来实现相互校核，进一步提高测定数值的精确度，确保测定数值的有效性。并且三段测定管段一体设置，因此主扇2输出的风流顺次经过三段测定管段，确保测定对象的一致性。当主扇2输出的风流经过三段测定管段时，设从进风口至出风口的三段管段的风速依次为V1、V2和V3，过流断面面积依次为S1、S2和S3，根据风量平衡方程，则V1×S1＝V2×S2＝V3×S3，其中S1、S2和S3为已知量，V1、V2和V3未知。由于流体流速改变，其对应的压强也发生变化。根据伯努力方程有：其中：P1、P2和P3依次为三段管段所对应压力，γ为所测巷道的空气重度，为可测的已知值，g为重力加速度；将上式整理可得：其中：P1-P2和P3-P2是两段相邻管段之间的压力差，即为二者间微压计3所示压力值，为已知可测读数值，而有V1×S1＝V2×S2＝V3×S3可知：将其代入后可得：从而可以得到风速V1和V3为：并通过V3转换可以得到：通过转换得到的V1’与V1比较，从而对V1的准确性进行校核，确保最终要得到的风量数值的准确性。若V1的数值准确有效，可以得到对应的风量，即主扇2的风量：本实施例中，测定管1上沿进风口至出风口依次设置第一测定管段11、第二测定管段12和第三测定管段13，第一测定管段11和第三测定管段13的直径均大于第二测定管段12，三者之间平滑过渡。由于风流通过直径变化较大的管段时，风流的压力和流速变化也较大，因此将直径较小的第二测定管段12设置在直径较大的第一测定管段11和第三测定管段13之间，能够加大测量值的差异，从而增大测定数据的准确性。本实施例中，测定管1上沿第二测定管段12的端部至进风口之间依次设有平滑过渡的第一测量段111和第二测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置，其特征在于：包括测定管(1)，所述测定管(1)的一端为朝向待测定主扇(2)的进风口，另一端为出风口，所述测定管(1)沿进风口至出风口至少包括直径均不相同的三段圆柱状测定管段，且三段测定管段中两组相邻的测定管段之间于侧壁处通过微压计(3)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置，其特征在于：包括测定管(1)，所述测定管(1)的一端为朝向待测定主扇(2)的进风口，另一端为出风口，所述测定管(1)沿进风口至出风口至少包括直径均不相同的三段圆柱状测定管段，且三段测定管段中两组相邻的测定管段之间于侧壁处通过微压计(3)连接。


2.根据权利要求1所述的基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置，其特征在于：所述测定管(1)上沿进风口至出风口依次设置第一测定管段(11)、第二测定管段(12)和第三测定管段(13)，所述第一测定管段(11)和第三测定管段(13)的直径均大于第二测定管段(12)，三者之间平滑过渡。


3.根据权利要求2所述的基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置，其特征在于：所述测定管(1)上沿第二测定管段(12)的端部至进风口之间依次设有平滑过渡的第一测量段(111)和第二测量段(112)，所述第二测量段(112)的直径大于第三测定管段(13)，第一测量段(111)的直径小于第三测定管段(13)，第二测定管段(12)通过微压计(3)与二者中任一作为第一测定管段(11)的管段连接。


4.根据权利要求3所述的基于流速与压力间差分转换的矿用主扇风量测定装置，其特征在于：所述第一测量段(111)和第二测量段(112)之间的连接处为可断开的连接接头(113)。


5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚俊，李印洪，姚银佩，吴洁葵，彭涛，刘伟强，王志，钟生元，邓望跃，谭浪浪，蒋青山，
申请(专利权)人：湖南有色冶金劳动保护研究院，
类型：新型
国别省市：湖南;43