[发明专利]一种测量含尘气流速度和浓度的装置及方法

权利要求书

1.一种测量含尘气流速度和浓度的装置，其特征在于，包括翼型板(1)、连杆(2)、第一传感器(3)、第二传感器(7)外壳(6)；连杆(2)一端与翼型板(1)刚性连接，另一端依次连接第一传感器(3)和第二传感器(7)，第一传感器(3)为拉/压力传感器、第二传感器(7)为扭矩传感器，外壳(6)与管道的相对位置固定不变，第一传感器(3)和第二传感器(7)的另一侧与外壳(6)连接；第一传感器(3)和第二传感器的受力方向呈90°，第一传感器(3)和第二传感器(7)连接计算单元(4)的输入端，计算单元(4)的输出端连接输出模块(5)。

2.根据权利要求1所述的测量含尘气流速度和浓度的装置，其特征在于，翼型板(1)的具体形状和尺寸。

3.根据权利要求1所述的测量含尘气流速度和浓度的装置，其特征在于，多个相同的翼型板(1)形成翼型板组，每一个翼型板(1)的布置方向一致，多个翼型板(1)通过同一块连接板与连杆(2)连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的测量含尘气流速度和浓度的装置，其特征在于，翼型板(1)竖直布置或水平布置。

5.根据权利要求1所述的测量含尘气流速度和浓度的装置，其特征在于，输出模块(5)包括通信单元，通信单元用于将计算单元(4)输出的信号发送至远程控制中心或手持终端；计算单元(4)布置在外壳(6)上或远程控制中心。

6.根据权利要求1所述的测量含尘气流速度和浓度的装置，其特征在于，翼型板(1)与管道轴线平行布置或呈设定夹角布置。

7.根据权利要求1所述的测量含尘气流速度和浓度的装置，其特征在于，翼型板(1)与连杆(2)焊接固定，连杆(2)通过管道壁面的开孔引出，连杆(2)与管道壁面的开孔之间设置柔性密封层；外壳(6)设置在管道支架上、管道外壁或者独立基础上。

8.根据权利要求1所述的测量含尘气流速度和浓度的装置，其特征在于，翼型板(1)和连杆(2)采用耐磨材料加工。

9.根据权利要求1所述的测量含尘气流速度和浓度的装置，其特征在于，还包括连接管，翼型板(1)设置在连接管中，连接管开设一通孔，连杆(2)的一端伸入连接管穿过所述通孔连接翼型板(1)，连杆(2)与所述通孔之间设置柔性密封层，连接管的形状以及横截面与待测管段的形状以及横截面分别相同。

10.一种测量含尘气流速度和浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将一个或一组翼型板(1)放置于含尘气流中，翼型板(1)在气流中将受到两个作用力，由于气流速度产生的升力F₁和气流对翼型板(1)产生的推力F₂，当翼型板(1)与气流方向的夹角一定时，升力F₁和推力F₂均与气流速度v和含尘浓度μ的关系如下：

K₁、K₂、m以及n为翼型板(1)所受升力、推力与气流速度和含尘浓度的关系系数；

第一传感器(3)和第二传感器(7)测量翼型板所受的升力F₁和推力F₂；通过理论计算和试验测定K₁、K₂、m以及n；

根据所述升力F₁和推力F₂得到含尘气流的平均速度和含尘浓度；将所述平均速度和含尘浓度输出。