容积填充气流测量制造技术

一种测量来自HVAC出风口的气流的方法，使用具有LIDAR或飞行时间(ToF)激光测距传感器的容积填充气流测量装置以检测容积捕获元件或袋的充满状态，所述方法包括：将框架放置在待测量的通风口上方，所述框架具有与其密封连接的袋；启动计时器；响应于LIDAR或飞行时间(ToF)激光测距传感器测量到的距离处于预定范围内而自动停止计时器；以及基于袋的容积和气流填充袋的时间计算所测量的气流。所测量的气流随后显示在装置显示器上。流随后显示在装置显示器上。流随后显示在装置显示器上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】容积填充气流测量
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年4月6日提交的第16/840,904号美国非临时申请(标题为“容积填充气流测量”)的优先权。上述申请的全部内容通过引用结合于此，以用于各种用途。


[0003]本专利技术的
涉及气流的测量，更具体地，涉及在出口端处对机械通风系统的容积填充气流测量。

技术介绍

[0004]可以使用不同的方法和装置来测量气流，例如，来自出风口的气流。一种方法包括测量填充已知容积所需的时间，然后将容积除以填充该容积所花费的时间量来获得气流速率。该测量可包括将一个袋放在调节器(register)(出风口)上，然后使用秒表测量来自通风口的气流填充该袋所花费的时间量；最后，计算气流的速率为该袋的容积除以填充该袋的时间。
[0005]使用容积(或袋)填充气流测量技术的商业装置目前不可用。现有装置是自制的独特装置，其提供有限的准确性和重复性。一种典型设置包括绑在木架上的空塑料袋、纸板和秒表。用户将袋和框架放在水平表面上(例如，桌子或地板上)的纸板上。用纸板盖住气流开口，使其穿过框架并进入袋内，然后将组件移近或几乎移到调节器(通风口)上方，并放置纸板，以防止袋内充满空气。然后，用户准备秒表，一旦纸板被迅速拉开并且框架被放下或放置到通风口周围的表面以允许通风口的气流开始填充袋，开始计时。一旦袋填满，秒表停止，框架和袋可以从覆盖通风口的地方移除。最后，用户通过袋的容积除以从通风口流出的气流填充该袋所花费的时间来计算气流速率。通过适当的尺寸分析，气流测量可表示为，例如，立方英尺/分钟(CFM)或升/秒(L/s)。
[0006]现有的容积填充气流测量技术可提供出风口气流的简单估计。然而，许多方面可能会降低一次测量到下一次测量的测量结果的准确性和可重复性。对于特定设置和用户，例如，框架周围的气流泄漏量的变化，如何移除纸板以及何时启动秒表的不一致性、展开时袋材料阻力的变化、以及用户观察和确定袋完全装满的时刻(以及秒表停止的时刻)的差异可能会导致特定出风口的气流测量的差异和变化。当不同的用户/技术人员使用相同的设置时和/或当使用不同的设置时，例如，使用不同类型和/或尺寸的袋的设置时，会进一步增加不一致、精度降低和测量之间的变化的可能性。

技术实现思路

[0007]需要的是容积填充气流测量的设计，以解决现有设计的一个或多个缺点。
[0008]在结合附图考虑本专利技术的以下详细描述时，将更容易理解本专利技术的上述和其他目的、特征和优点。
附图说明
[0009]为了更全面地理解本专利技术，本文中的附图示出了本专利技术的示例。然而，附图不限制本专利技术的范围。附图中相似的附图标记表示相似的元件。
[0010]图1是根据各种优选实施例的容积填充气流测量装置的功能框图。
[0011]图2是根据各种优选实施例的图1中的容积填充气流测量装置的示例性传感器模块的功能框图。
[0012]图3是根据各种优选实施例的容积填充气流测量方法的示例性流程图。
[0013]图4示出将根据各种实施例的示例性容积填充气流测量装置放置在要测量的出风口上。
[0014]图5示出打开图4中用于出风口气流测量的容积填充气流测量装置的快门。
[0015]图6示出图4中的容积填充气流测量装置的部分填充容积。
[0016]图7示出图4中的容积填充气流测量装置的填充容积。
[0017]图8示出图4所示的容积填充气流测量装置的示例性局部内透视图。
[0018]图9示出图8所示的容积填充气流测量装置的示例性局部透视图。
具体实施方式
[0019]在下面的详细描述中，阐述了许多具体细节，以便对优选实施例提供彻底的理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在不包括这些具体细节的情况下实施本专利技术，本专利技术不限于所描述的实施例，并且本专利技术可以在各种备选实施例中实施。在其他情况下，众所周知的方法、过程、组件和系统未予详细描述。
[0020]容积填充气流测量装置的优选实施例包括：框架，具有与其可密封连接的容积捕获元件(或袋)；框架快门，可打开框架和可关闭框架；以及传感器模块，适于感测容积捕获元件的充满状态。该装置优选地包括：启动按钮或快门释放器，用于打开快门和启动计时器(尽管该装置可包括用于打开和启动计时器的自动装置)；以及显示器(或多个显示器)，用于视觉呈现启动按钮或快门释放器的凹下与检测到容积捕获元件的充满状态之间所经过的时间和/或用于视觉呈现计算出的气流速率，计算出的气流速率是基于容积捕获元件的容积和经过的时间(或填充袋所需的时间)。计算出的气流速率可包括处理器的计算，并且传感器模块可包括处理器、适于检测容积捕获元件的充满状态的一个或多个传感器以及与一个或多个传感器相关联的电路和/或电子装置。优选实施例还可包括用于向装置供电(例如，来自电池)的相关电路、一个或多个声音(听觉)和/或光(视觉)警报组件和/或一个或多个通信端口，其可包括用于与例如外部笔记本电脑或移动装置(例如，智能手机)进行无线(非接触)通信的电路。
[0021]容积填充气流测量方法的优选实施例包括：在准备装置后，将带有容积捕获元件的框架放置在待测量的HVAC通风口上，打开框架快门(并启动计时器)，以允许来自通风口的气流填充容积捕获元件(袋)，使用传感器模块检测容积捕获元件的充满状态(并停止计时器)，通过将填充容积除以计时器所经过的时间来计算测量的气流(并可选地应用在容积填充气流测量装置的校准中建立的一个或多个校正系数，和/或基于装置的背压和/或袋的展开(打开和填充)阻力的一个或多个校正系数(例如，由于袋的材料厚度和/或装置的另一特性或装置的应用)。校正系数可考虑例如质量(密度)和弹性(袋的弹性)和/或其他决定变
量。该方法优选地包括显示至少计算出的气流速率，并且该方法还优选地包括保存/记录测量数据(经由与装置的处理器相关联的存储器，或经由与诸如笔记本电脑或移动装置等外围存储装置的通信)。
[0022]概括地，图1为示例性容积填充测量装置的功能框图，图2为示例性传感器模块的功能框图，该示例性传感器模块包括用于在容积捕获元件充满(处于充满状态)时进行感测的LIDAR(光检测和测距)型传感器。图3为示出根据优选实施例的用于在出口端处测量机械通风系统的容积填充气流的示例性方法步骤的流程图。图4、图5、图6和图7示出用于测量来自垂直(壁装)出风口的气流的装置的示例性使用。图8和图9为从装置的另一侧(相反侧)示出图4至图7所示的视图的附加细节的局部透视图，以提供包括示例性传感器模块元件和其他视图中未清楚示出或描述的示例性特征的附加细节。图4至图7以及图8和图9中所示的视图与所示的示例性实施例成比例(按比例)。
[0023]图1为根据各种优选实施例的容积填充气流测量装置100的功能框图。容积填充气流测量装置100的优选实施例包括：框架，具有与其密封连接的容积捕获元件(或袋)(例如，统称为框架和容积捕获元件122)；框架快门104，可打开和关闭框架；以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种容积填充气流测量装置，包括：框架，具有与其密封连接的容积捕获元件；框架快门，能够打开和关闭所述框架；以及传感器模块，适于感测所述容积捕获元件的充满状态。2.根据权利要求1所述的装置，还包括适于打开所述快门并启动计时器的启动按钮或快门释放器。3.根据权利要求2所述的装置，还包括显示器，所述显示器适于可视地呈现在按下所述启动按钮或快门释放器与检测到所述容积捕获元件的充满状态之间所经过的时间。4.根据权利要求2所述的装置，还包括显示器，所述显示器适于可视地呈现计算出的气流速率，所述计算出的气流速率基于所述容积捕获元件的容积和填充所述容积捕获元件所经过的时间。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述计算出的气流速率包括处理器的计算。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述传感器模块包括处理器、适于检测所述容积捕获元件的所述充满状态的一个或多个传感器、以及与所述一个或多个传感器相关联的电路和/或电子器件。7.根据权利要求1所述的装置，还包括用于向所述装置供电的电路、和/或一个或多个听觉和/或视觉警报、和/或一个或多个通信端口，所述一个或多个通信端口包括用于与外部笔记本电脑或移动装置进行有线和/或无线通信的电路。8.根据权利要求2所述的装置，其中，所述快门包括可伸缩片，所述可伸缩片适于由用户关闭以覆盖由所述框架限定的区域，从而容纳处于未填充状态的所述容积捕获元件。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述快门缩回至打开位置，以允许来自HVAC出风口的气流经过所述框架并填充所述容积捕获元件。10.根据权利要求6所述的装置，其中，所述传感器模块包括适于检测所述容积捕获元件的充满状态的LIDAR或飞行时间ToF激光测距传感器。11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述LIDAR或飞行时间ToF激光测距传感器包括位于所述框架内并且适于检测相对于所述容积捕获元件的内表面的距离的光学元件。12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述框架包括接合面，所述接合面限定穿过所述框架通向所述容积捕获元件内的开口，所述容积捕获元件包括柔性材料以允许所述容积捕获元件塌缩至未填充状态、以及随着来自出风口的气流经过所述框架的所述开口进入所述容积捕获元件而从所述未填充状态扩展到所述充满状态。13.根据权利要求12所述的装置，其中，构成所述容积捕获元件的材料能够塌缩至所述框架中，使得所述材料收纳在靠近所述框架开口的滤网与所述框架快门之间。14.一种用于容积填充气流测量的方法，包括：提供容积填充气流测量装置，所述装置具有：框架，具有与其密封连接的容积捕获元件；框架快门，能够打开和关闭所述框架；以及传感器模块，适于感测所述容积捕获元件的充满状态；准备所述框架，其中，准备所述框架包括使与所述传感器模块相...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：凯煾美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：