[发明专利]测量通过盘旋式输送机的气流的设备和方法

说明书

一种全向风速计和一种使用所述风速计测量沿输送路径的气流的方法，所述输送路径例如是通过处理腔室的螺旋路径。所述风速计是具有最小的气流闭塞结构的低剖面全向三轴线风速计。由于所述风速计的低剖面，所述风速计可适合于具有较小层间距的盘旋式输送机。

背景技术

本发明一般涉及气流的测量，且具体地，涉及测量通过盘旋式输送机的气流的设备和方法。

在盘旋式输送机中，围绕中心滚筒以螺旋路径驱动输送带。由于螺旋路径包含围绕滚筒的许多层或环绕，因此带较长，但与等长线性路径上的带相比，螺旋路径的带所局限于的空间更为紧凑。盘旋式输送机空间紧凑并且占地面积小，这使它们在冷冻机、炊具、发酵器和其他处理腔室的使用中颇受欢迎。但盘旋式输送机的紧凑会影响冷却或加热空气通过带的流动，并且产品在沿螺旋路径行进期间会经受特殊的热处理。气流还会影响产品热处理的质量。通过合理地放置风扇，调节风扇方向和速度获得最优的气流，可对产品进行均匀或适宜的热处理。

使用风速计测量气流。超声风速计，例如美国密歇根州特拉弗斯市的R.M.Young公司制造和销售的81000V型超声风速计，使用三对超声换能器，从飞行时间开始以三个维度测量每一对的换能器之间的超声脉冲的气流。换能器安装在某一结构上，所述结构在某些方向上遮挡的气流远多于其他方向。因此，风速计并不是均匀全向的。

发明内容

体现本发明特征的一种测量气流的超声风速计的一个形式包括至少一对相对的超声换能器，所述超声换能器由限定中心开放区域的基座支撑。相对的超声换能器通过公共空间沿多条传输路径相互传输和接收超声脉冲，所述多条传输路径在所述公共空间内部的一点处相交，所述中心开放区域通向所述公共空间。每一对的第一超声换能器设置在距基座第一距离处，并且每一对的第二超声换能器设置在距基座小于第一距离的第二距离处。

一种测量气流的超声风速计的另一形式包括限定中心开放区域的基座和在间隔开的位置由所述基座支撑的三对相对的超声换能器。每一对的超声换能器通过公共空间沿传输路径相互传输和接收超声脉冲，所述传输路径与其他两对的传输路径在所述公共空间内部的一点处相交，所述中心开放区域通向所述公共空间。每一对的第一超声换能器以距基座的第一距离安装到基座，并且每一对的第二超声换能器以距基座小于第一距离的第二距离安装到基座。

体现本发明特征的一种测量通过腔室内盘旋式输送机的气流的方法包括：(a)将气流测量装置放置在盘旋式输送带的输送表面上，所述盘旋式输送带沿腔室内盘旋式输送机向上或向下的螺旋路径输送所述气流测量装置；(b)当气流测量装置沿螺旋路径随盘旋式输送带前进时，用气流测量装置进行周期性的气流测量；以及(c)记录或显示周期性的气流测量值，或进行这两者。

附图说明

图1是体现本发明特征的低剖面超声风速计的等距视图。

图2是如图1中的风速计在盘旋式输送带上的透视图。

图3是图1的风速计的电力系统的框图。

图4是示出由三对换能器中的一对进行的超声脉冲双向传输的时序图。

图5是表示笛卡尔坐标和球面坐标的气流速度矢量的图。

图6是可与图3中的风速计系统一起使用的显示系统的框图。

图7A和7B示出超声脉冲的折射如何影响成对传输器的最小仰角。

图8是能够确定沿多个传输路径的飞行时间的超声风速计的另一形式的等距视图，外壳示出为部分打开。

图9A是可以由图6的显示系统显示的气流对比方位角显示的实例，图9B是可由图6的显示系统显示的气流对比仰角和方位角的3D图的实例。

具体实施方式