管道風(fēng)速傳感器工作原理

測(cè)量風(fēng)道中氣體的壓力應(yīng)在氣流比較平穩(wěn)的管段進(jìn)行。測(cè)試中需測(cè)定氣體的靜壓、動(dòng)壓和全壓。測(cè)氣體全壓的孔口應(yīng)迎著風(fēng)道中氣流的方向，測(cè)靜壓的孔口應(yīng)垂直于氣流的方向。用U形壓力計(jì)測(cè)全壓和靜壓時(shí)，另一端應(yīng)與大氣相通(用傾斜微壓計(jì)在正壓管段測(cè)壓時(shí)，管的一端應(yīng)與大氣相通，在負(fù)壓管段測(cè)壓時(shí)，容器開(kāi)口端應(yīng)與大氣相通)。因此壓力計(jì)上讀出的壓力，實(shí)際上是風(fēng)道內(nèi)氣體壓力與大氣壓力之間的壓差(即氣體相對(duì)壓力)。大氣壓力一般用大氣壓力表測(cè)定。由于全壓等于動(dòng)壓與靜壓的代數(shù)和，可只測(cè)其中兩個(gè)值，另一值通過(guò)計(jì)算求得。

◆外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、美觀大方，體積小，便于攜帶，安裝簡(jiǎn)便。

◆測(cè)量精度高，量程范圍寬，穩(wěn)定性好。

◆有較強(qiáng)的防腐蝕性和耐候性。

◆動(dòng)態(tài)特性好，抗外界干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度高。

◆功耗低，電路壽命長(zhǎng)，能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作；

◆電源適應(yīng)范圍寬，數(shù)據(jù)信息線(xiàn)性度好，信號(hào)傳輸距離長(zhǎng)。

采用法蘭安裝，螺紋法蘭連接使風(fēng)向傳感器下部管件牢牢固定在法蘭盤(pán)上，先在通風(fēng)管道上打一個(gè)直徑 20mm 的孔，將風(fēng)管插入到孔中，調(diào)整設(shè)備的方向使設(shè)備的箭頭方向與風(fēng)速的方向一致，可以通過(guò)調(diào)節(jié)法蘭盤(pán)的位置控制設(shè)備的高低。使整套儀器保持在最佳水平度，保證風(fēng)向數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，法蘭連接使用方便，能夠承受較大的壓力。

氣體壓力(靜壓、動(dòng)壓和全壓)的測(cè)量通常是用插入風(fēng)道中的測(cè)壓管將壓力信號(hào)取出，在與之連接的壓力計(jì)上讀出，常用的儀器有畢托管和壓力計(jì)。

管道風(fēng)速傳感器畢托管

標(biāo)準(zhǔn)畢托管：它是一個(gè)彎成90°的雙層同心圓管，其開(kāi)口端同內(nèi)管相通，用來(lái)測(cè)定全壓；在靠近管頭的外壁上開(kāi)有一圈小孔，用來(lái)測(cè)定靜壓，按標(biāo)準(zhǔn)尺寸加工的畢托管校正系數(shù)近似等于1。標(biāo)準(zhǔn)畢托管測(cè)孔很小，易被風(fēng)道內(nèi)粉塵堵塞，因此這種畢托管只適用于比較清潔的管道中測(cè)定。

S型畢托管：它是由兩根相同的金屬管并聯(lián)組成，測(cè)量時(shí)有方向相反的兩個(gè)開(kāi)口，測(cè)定時(shí)，面向氣流的開(kāi)口測(cè)得的相當(dāng)于全壓，背向氣流的開(kāi)口測(cè)得的相當(dāng)于靜壓。由于測(cè)頭對(duì)氣流的影響，測(cè)得的壓力與實(shí)際值有較大誤差，特別是靜壓。因此，S型畢托管在使用前須用標(biāo)準(zhǔn)畢托管進(jìn)行校正，S型畢托管的動(dòng)壓校正系數(shù)一般在0.82～0.85之間。S型畢托管測(cè)孔較大，不易被風(fēng)道內(nèi)粉塵堵塞，這種畢托管在含塵污染源監(jiān)測(cè)中得到廣泛應(yīng)用。

管道風(fēng)速傳感器壓力計(jì)

U形壓力計(jì)：由U形玻璃管制成，其中測(cè)壓液體視被測(cè)壓力范圍選用水、酒精或汞，U形壓力計(jì)不適于測(cè)量微小壓力。壓力值由液柱高差讀得換算，p值按下式計(jì)算：

p=ρgh (Pa) (2.8－1)式中p—壓力，Pa；h—液柱差，mm；ρ—液體密度，g/cm3；g—重力加速度，m/s2。

傾斜式微壓計(jì)：測(cè)壓時(shí)，將微壓計(jì)容器開(kāi)口與測(cè)定系統(tǒng)中壓力較高的一端相連，斜管與系統(tǒng)中壓力較低的一端相連，作用于兩個(gè)液面上的壓力差，使液柱沿斜管上升，壓力p按下式計(jì)算：

p=K·L(Pa)(2.8－2)式中L—斜管內(nèi)液柱長(zhǎng)度，mm；K—斜管系數(shù)，由儀器斜角刻度讀得。測(cè)壓液體密度，常用密度為0.1g/cm3的乙醇。當(dāng)采用其他密度的液體時(shí)，需進(jìn)行密度修正。

間接式：此法雖較繁瑣，由于精度高，在通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)試中得到廣泛應(yīng)用。

先測(cè)得管內(nèi)某點(diǎn)動(dòng)壓pd，可以計(jì)算出該點(diǎn)的流速v。用各點(diǎn)測(cè)得的動(dòng)壓取均方根，可以計(jì)算出該截面的平均流速vp。

式中pd—?jiǎng)訅褐?，pdi斷面上各測(cè)點(diǎn)動(dòng)壓值，Pa；vp—平均流速是斷面上各測(cè)點(diǎn)流速的平均值。

直讀式：常用的直讀式測(cè)速儀是熱球式熱電風(fēng)速儀，這種儀器的傳感器是一球形測(cè)頭，其中為鎳鉻絲彈簧圈，用低熔點(diǎn)的玻璃將其包成球狀。彈簧圈內(nèi)有一對(duì)鎳鉻—康銅熱電偶，用以測(cè)量球體的溫升程度。測(cè)頭用電加熱。由于測(cè)頭的加熱量集中在球部，只需較小的加熱電流(約30mA)就能達(dá)到要求的溫升。測(cè)頭的溫升會(huì)受到周?chē)諝饬魉俚挠绊?，根?jù)溫升的大小，即可測(cè)出氣流的速度。

儀器的測(cè)量部分采用電子放大線(xiàn)路和運(yùn)算放大器，并用數(shù)字顯示測(cè)量結(jié)果。測(cè)量的范圍為0.05～19.0m/s(必要時(shí)可擴(kuò)大至40m/s)。儀器中還設(shè)有P－N結(jié)溫度測(cè)頭，可以在測(cè)量風(fēng)速的同時(shí)，測(cè)定氣流的溫度。這種儀器適用于氣流穩(wěn)定輸送清潔空氣，流速小于4m/s的場(chǎng)合。

1.試前，將儀器調(diào)整水平，檢查液柱有無(wú)氣泡，并將液面調(diào)至零點(diǎn)，然后根據(jù)測(cè)定內(nèi)容用橡皮管將測(cè)壓管與壓力計(jì)連接。畢托管與U形壓力計(jì)測(cè)量煙氣全壓、靜壓、動(dòng)壓的連接方法。

2測(cè)壓時(shí)，畢托管的管嘴要對(duì)準(zhǔn)氣流流動(dòng)方向，其偏差不大于5°，每次測(cè)定反復(fù)三次，取平均值。