[发明专利]一种管道风速自动定位测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电站锅炉风调平技术领域，尤其涉及一种管道风速自动定位测量装置及方法。

背景技术

电站锅炉热态启动前必须开展一次风调平试验，为运行提供参数依据。目前常用的测试方法为：按照等截面法，由测试人员手持标准皮托管和膜盒表，分别测量磨煤机出口各个一次风管道内的风速，必要时对风速偏差较大的管道进行调整并开展重复测量，直到一次风调平为止。

在实际测量过程中，目前的测试方法存在着一下问题：

1.测量定位易出现偏差。现场测试过程中定位多由测试人员肉眼观察手动调整，易出现水平方向和垂直方向上的偏差。水平方向上，皮托管全压孔应处于风速来流方向，人工测量中容易出现的皮托管水平位置偏差问题，如图1所示。管道垂直上存在着多个测点，测试人员同时手持标尺和皮托管来变换测点时很难保证皮托管全压孔处于测试标准规定的位置，人工测量中容易出现的皮托管垂直位置偏差问题，如图2所示。水平方向和垂直方向的定位偏差会极大影响测量准确性。

2.人工作业强度大，时间长，高空作业。电站锅炉配有多台磨煤机，一次风测试工作量大，这极大提高了测试人员的劳动强度，若需多次调平重复测试劳动强度更大，而且管道风速测量为高空作业，现场环境较差，不适宜人员长期工作。

从以上分析可以看出目前的测试方法存在试验精度低、环境差、强度大、试验耗时长的缺点。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供了一种管道风速自动定位测量装置及方法，其不仅实现测点准确定位，减轻测试人员劳动强度，而且操作方法简单实用。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，提供了一种管道风速自动定位测量装置，它包括L型皮托管、水平定位装置、垂直定位装置和数据采集装置；所述L型皮托管的下端L型端口设置在被测管道内，L型皮托管的竖直管穿过被测管道，且L型皮托管的竖直管上端设置有相互连接的竖直导压管和水平导压管，所述竖直导压管和水平导压管分别与数据采集装置相连；所述水平定位装置用以调整L型皮托管左右转动使L型皮托管的下端L型端口正对管道内风速来流方向；所述垂直定位装置用以调整L型皮托管上下移动使L型皮托管的下端L型端口位于不同的垂直测试位点处；所述数据采集装置用以记录被测管道内风速的测量数据。

优选地，所述L型皮托管穿过被测管道处设置有密封垫圈，所述密封垫圈设置在L型皮托管与被测管道之间。

优选地，所述水平定位装置包括光标传感器、水平步进电机、水平步进电机驱动器、减速器、水平支撑架和光标，所述光标设置在被测管道上方外壁上，光标中心点与L型皮托管竖直管的中心线的连线与被测管道内风速来流方向线平行；所述水平支撑架固定在L型皮托管在被测管道外的竖直管上；所述减速器与水平支撑架连接，所述水平步进电机与减速器连接，所述水平步进电机驱动器与水平步进电机连接，用于驱动水平步进电机使水平步进电机通过减速器和水平支撑架带动L型皮托管在垂直方向上左右转动；所述光标传感器向下设置且固定在水平支撑架上，当L型皮托管在垂直方向上左右转动过程中光标传感器检测到光标。

优选地，所述垂直定位装置包括垂直步进电机、垂直步进电机驱动器、加速器和垂直支撑架；所述垂直支撑架固定在L型皮托管在被测管道外的竖直管上；所述加速器与垂直支撑架连接，所述垂直步进电机与加速器连接，所述垂直步进电机驱动器与垂直步进电机连接，用于驱动垂直步进电机使垂直步进电机通过加速器和垂直支撑架带动L型皮托管在垂直方向上上下移动。

优选地，所述数据采集装置包括橡胶管、微差压变送器、传输线、数据采集仪、数据线和计算机，所述微差压变送器的输入端通过橡胶管分别与竖直导压管和水平导压管连通，微差压变送器的输出端通过传输线与数据采集仪的输入端连接，所述数据采集仪的输出端通过数据线与计算机连接。

优选地，所述L型皮托管的下端L型端口为皮托管全压孔，所述皮托管全压孔的中心线与L型皮托管竖直管的中心线垂直。

另一方面，提供了一种管道风速自动定位测量方法，采用上述所述的一种管道风速自动定位测量装置进行管道风速自动定位测量，所述方法包括以下步骤：

步骤1，将测量装置安装到被测管道上，使L型皮托管的竖直管处于垂直方向初始位置，L型皮托管下端的全压孔大致处于管道风速来流方向；

步骤2，进行系统初始化，确定初始位置；