[发明专利]一种测量含尘气流流量的方法及其在线监测装置

权利要求书

1一种测量含尘气流流量的方法，其步骤如下：

1)取两支几何形状相同，进出口阻力系数、摩擦阻力系数相等的探针支管(1)组成动压探头，伸向含尘气流管道内的端部制成楔形，其中迎向气流的一支测量气流的全压p，背向气流的一支测量气流的背压p_s，探针头部所感应到的含尘气流动压为Δp=p-p_s；

2)在两支探针支管(1)的头部附近各开有一个静压取压孔5，静压分别为p₁、p₂，由传压管(7)将此处的静压传送到压力变送器(3)，测量到两个静压取压孔的静压差为Δp′=p₁-p₂；

3)探针支管尾部伸入缓冲箱(2)内，高压清洁气体经过导管(6)进入缓冲箱(2)内；

4)高压清洁气体在缓冲箱(2)内形成较稳定的压力p₀，该压力远大于被测管道内含尘气流的全压p，经过两个探针支管(1)喷入含尘气流中，两探针支管(1)的进口处在压力p₀相同的环境中，出口压力分别为含尘气流的全压p和背压p_s，造成两个探针支管中的气流速度不同分别为w₁和w₂；

5)设探针支管的长度为l，在距离探针支管(1)的出口为l′处静压取压孔(5)，探针支管的直径为d，探针支管的入口阻力系数为ξ′，支管的磨擦阻力系数为λ，根据阻力计算公式得出静压差Δp′与动压Δp呈线性关系，即： Δ p ′ = p 1 - p 2 = ( 1 - λ l ′ d λ l d + ξ ′ ) × ( p - p s ) = ( 1 - λ l ′ d λ l d + ξ ′ ) × Δp ]]>

因此可以采用静压差Δp′代替探针头部所感应到的含尘气流动压Δp作为测量信号，且该信号与高压清洁气流的压力、探针支管中的速度无关；

6)采用等截面法标定出探针静压差Δp′和气流速度的关系，得到流量系数k，标定的具体方法是：

利用标准测风元件——皮托管采用等截面法测量断面上的平均气流动压Δp_d，同时测量探针静压差Δp′，则流量系数k为： k = Δ P d Δ P ′ ]]>采用下式计算气流流量： Q = k 2 Δ p ′ ρ × A × 3600 - - - m 3 / h ]]>

其中A为管道面积，m³；ρ为气流密度，kg/m³，可由气流的温度t、静压p_s以及当地大气压力p_a计算得到： ρ = 1.293 × 273 273 + t × Pa + Ps 101325 - - - kg / m 3 ]]>

7)将测量到的静压差Δp′由差压变送器转换为电流信号送到流量显示仪表(4)中，在流量显示仪表(4)中显示出测量的含尘气流的流量Q。