[实用新型]一种二维流速测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二维流速测量装置，尤其是涉及一种可采集烟道中二维旋流的方向与流速的二维流速测量装置。

背景技术

目前，国内外关于气体流速测量的产品种类较多，特别是烟道中的气体流速测量，多数仪器基于皮托管测速原理，使用的皮托管类型最常见的有L型皮托管、带半圆形头部标准皮托管、带锥形头部皮托管、S型皮托管等，这类型皮托管的共同缺点在于对气流方向不敏感，导致测量误差。

根据上述普通皮托管测量在运用上的缺陷，出现了3孔式二维流速测量理论，所述理论表明可以通过两个方向孔准确判断二维流场中任一点的流速方向，并通过旋转采样管，使得总压孔正对气流方向，从而准确测量二维气体流速与方向。

现有的二维流速采样头都采用探针或球形(或普通圆柱形)探头的方式。其中探针体积小，标准探针的直径为2.5毫米，使得采样孔容易堵塞，不适用于烟道流速测量；球型(或普通圆柱形)探头虽然避免了上述问题，但皮托管测速原理在实际运用过程中需要采集静压大小，用于换算流体实际密度，而这类探头会由于皮托管头部气流绕流使得后方静压降低，从而使静压测量准确性无法保证，导致流速测量上的误差。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术中存在的采样孔容易堵塞以及流速测量装置存在误差的问题，提供一种能防止采样孔堵塞并且测量准确性高的二维流速测量装置。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种二维流速测量装置，其特征在于包括：二维流速采样头，其上设置有一个总压孔、两个方向孔和一个烟温孔；采样管，其内置不锈钢管路、温度探头和高精度倾角传感器，外部设置有标记线；控制部分，由主机、外罩、旋转机构和水平仪构成。

在上述二维流速测量装置中，所述总压孔及两个方向孔优选分别处于三个不同平面上，其中两个方向孔所处平面与总压孔所处平面对称，且两个方向孔所处平面的夹角为83°

在上述的二维流速测量装置中，所述的总压孔与方向孔的轴线方向夹角度数优选为45至50度。

在上述的二维流速测量装置中，所述旋转机构上优选设置一角度盘，且在在旋转采样管时，所述旋转机构能使控制盒部分处于相对于水平仪呈静止状态。

在上述的任一二维流速测量装置中，所述的高精度倾角传感器的测量范围为-90度至+90度。

附图说明

图1是本实用新型二维流速采样头的立体分解图。

图2为本实用新型二维流速测量装置整机三视图。

图中，流速采样头1、采样管2、锁紧帽3、外罩4、手柄5、水平仪6、方向指针7、旋转机构8、配重钩9、适配器接口10。

具体实施方式

图1所示二维流速采样头1上设置有一个总压孔和两个方向孔，所述总压孔与方向孔的轴线方向夹角最佳为45度，一般为45度-50度。根据流体绕流圆柱体压力分布计算公式，可以计算得到当方向孔与总压孔的轴线方向呈45度时，方向孔对流体方向的敏感度是最高的，即流体方向变化量相同时，两个方向孔之间的压力变化率是最大的，这样可以更有效的利用 压力传感器检测流体方向。

在图1的实施例中，两个方向孔所处平面的夹角为83°，这是为了抵消采样头在烟道中对静压测量的影响。在静压测量过程中，皮托管头部绕流会导致采样头后方静压减小，而皮托管立杆滞流会导致采样头前方静压增大，因此经过试验与计算，当方向孔所处平面夹角为83°时，旋转采样管使得总压孔轴线方向与气流方向垂直，此时总压孔处的压力与真实静压之间的误差是最小的，从而让这种设计保证流速测量的准确性。