[实用新型]适用于大风量通风管道的测控一体化风阀

说明书

本实用新型公开了一种适用于大风量通风管道的测控一体化风阀，包括风阀主体，在所述风阀主体的入口一侧安装有用于整流的穿孔板；所述风阀主体内自上而下的设有多个转动轴，每个转动轴上固定有风阀叶片，所有的转动轴通过一个连动带实现同步转动，位于中间位置的一个转动轴与扭矩传感器、角度传感器和风阀执行机构连接；所述角度传感器用于测量风阀叶片的转动角度，所述扭矩传感器用于测量风阀叶片所受的扭矩。本实用新型适用于公共建筑、工业厂房、核电站等需要大风量通风以及通风管道尺寸较大的场合，同时，通过优化风阀的结构形式，加入整流格栅实现对进入风阀的气流进行整流，消除了局部构件耦合的影响，提升了扭矩传感器测量精度。

技术领域

本实用新型属于通风空调系统风量测量领域，涉及管道局部构件之间耦合效应的消除，具体为一种适用于大风量的测控一体化风阀结构。

背景技术

随着我国经济的快速崛起，建筑物已成为人们生活和工作的必备场所，现代的绝大多数人将自己一生的80％～90％消耗在建筑物内，因此人们已逐渐意识到，健康舒适的建筑室内环境对自己的寿命，工作情绪以及工作效率起到了至关重要的作用。风量调控可以有效的改善室内热舒适以及空气品质，是保持室内环境健康舒适的关键，受到了人们的广泛关注。同时，风量变化引起的风机效率波动可达到50％～90％，具有较大的节能空间，其次风量调控也关乎工业生产和生物实验的安全，会引起有害物沉积，污染物泄露等安全问题。通风控制反馈调节的关键是风量的监测和风量的调控，实现测控一体化，可以优化通风系统，使系统简单高效和降低占地成本等。

目前市场上已存在一部分测控一体化风阀，例如文丘里风阀、定风量风阀及变风量风阀等。文丘里风阀属于定风量风阀的一种，是基于文丘里效应的原理制作的风阀，在内部装有内胆及支撑内胆的弹簧，随着管道压力变化，会在内胆后方产生不同的吸力，通过吸力与内胆支撑弹簧的弹力平衡，来达到气流的流量不变；定风量风阀的机械装置由弹簧片和凸轮组成使阀片向相反方向运动，从而保证风管压力变化时风量恒定在误差内；变风量风阀通过温度传感器确保室内温度保持在设计范围内，自动调节送入房间的送风量。现有的定风量风阀为被动调节，并没有实时监测风量的功能；变风量风阀普遍使用的是压差传感器或温度传感器，可对风量进行监控，但是会受场地限制，以及测量与控制系统分离，增加了测控一体化系统的复杂性。因此，需要全新的测控一体化风阀方案。

针对风阀仅具有风量调节的功能而不具有风量监测功能，有很多学者提出了风阀的测控一体化方案。其中有学者及专利根据伯努利方程，推导出风阀的开度，扭矩和风量的理论公式，从而利用扭矩实现对风量的事实测量。目前所出现的扭矩测控一体化风阀为单叶阀，使用场合较为有限，仅可以在小风量和管道尺寸较小的系统中使用。此外，现有的风阀对风量的测量与大多数传统传感器一样，仍然无法克服管道系统中局部构件之间的耦合效应对测量精度的影响。因此，在使用现有的测控一体化风阀时，必须使风阀前有足够长得稳定直管段来保证进入风阀的气流为均匀流。但是，对于大风量和大管道尺寸的系统，很难保证风阀前有5倍以上管径的直管段，使测量精确度降低。因此，需要对现有的风阀进行结构优化，具有克服局部构件之间耦合效应的功能。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷和不足，本实用新型的目的是提供一种适用于大风量的测控一体化风阀结构，优化现有风阀无法在实际工程中实现精确测量的缺陷，也为风阀的选择以及调节控制系统的设计提供参考。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的一种适用于大风量通风管道的测控一体化风阀，包括风阀主体，在所述风阀主体的入口一侧安装有用于整流的穿孔板；所述风阀主体内自上而下的设有多个转动轴，每个转动轴上固定有风阀叶片，所有的转动轴通过一个连动带实现同步转动，位于中间位置的一个转动轴与扭矩传感器和角度传感器和风阀执行机构连接；所述角度传感器用于测量风阀叶片的转动角度，所述扭矩传感器用于测量风阀叶片所受的扭矩。

进一步讲，本实用新型所述的测控一体化风阀，其中：

所述的连动带位于所述风阀主体的一侧，与所有的转动轴之间为同步传动带连接。