楼宇通风管道风速的三种测量办法(精华)
时间: 2009-03-31
楼宇通风管道风速测量仪表配有三种不同测量方式的探头:热线(热球)式、轮式、差压式(配皮托管或风速测量片)。测量方法各有什么特点分析如下:
一般管道风速0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。风速仪的热敏式探头用于0至5m/s的精确测量;风速仪的转轮式探头测量5至40m/s的流速效果最理想;而利用皮托管探头的差压式测量则可在高速范围内得到最佳结果。
正确选择风速仪的流速探头的一个附加标准是温度,通常风速仪的热敏式传感器的使用温度约达 70℃。特制风速仪的转轮探头可达350℃。皮托管可用于 350℃以上。
热线、热球风速仪测速法
热线、热球风速仪以电热丝(钨丝或铂丝)或球形玻璃体(电热丝包裹在其内部)为探头 ,裸露在被测空气中,并将热丝接入惠斯顿电桥,通过电桥的电阻或电流的平衡关系,检测出被测空气的流速。测量时,电热丝通恒定直流,气流吹过热丝或热球表面时,将从其表面带走热量。当产生的热量和散失的热量相等时,探头就稳定在某一温度,达到动态平衡,通过测量探头的温度即可确定气流的速度。与皮托管、双向微压差计和叶轮风速仪相比,热线、热球风速仪可测量更低的流速并能适应有颗粒的气流,但流速过低时,受到自然对流和辐射的作用的影响,测量值比实际值偏大,因此一般推荐气流速度下限为1m/s。当气流温度高于标定流体的温度时,需进行温度补偿。同时,此类风速仪不能识别来流的方向,因此不能用于测量双向流动。此外,为了保护热线或热球不受杂质的撞击,在探头外部通常会套上一层金属滤网,在测量火灾烟气时,同体颗粒会堵塞网孔,使得气体无法流过探头,导致测量结果偏低.叶轮风速仪测速法.
产品推荐 热线式: KIMO VT100S[产品含热式探头]
压差式风速测量
一般配有皮托管探头或者风速测量片(用于测双向的平均风速)。
标准皮托管是一根弯成直角的金属细管,它由感测头、外管、内管、管柱和全压、静压引出导管等组成。在皮托管头部的顶端,迎着来流开有一个平面与流体流动方向垂直。在皮托管头部靠下游的地方,环绕管壁的外侧又开有多个,孔面与流动的方向相切。顶端与侧面分别与两条互不相通的管路相连。进入顶端的气流压力为全压,而进入皮托管侧面小孔的气流压力仅为流体的静压,根据全压和静压可求出动压,从而得到风速。通常情况下,皮托管是和微压力传感器联用进行风速测量的。管道连接好后,根据估算的压力范围选择合适量程的皮托管,其全压接头接压力传感器的高压端,静压接头接压力传感器的低压端。当流体流过皮托管头部时,测得的压差信号将传给微压力传感器,并由传感器转化为电信号输出。
但是,当前最灵敏的微压力传感器其精度也只有1,换算成标准状态下的空气流速约为1.25,皮托管无法测量低于此速度的流动。同时,考虑到本身的测量误差,皮托管的推荐最低风速为2m/s。此外,皮托管只能用于相对洁净的气体,由于其静压孔尺寸较小,用于烟气流速测量时极易被烟气中的烟尘和水滴堵塞,从而影响测量结果的准确度,显然,皮托管不适于建筑火灾烟气测速。
若将静压测量装置与皮托管结合,在皮托管侧壁另设旁路通向压力室,这样的结构称为皮托—静压管,结构如下图所示:
产品推荐 KIMO MP120S [ 产品不含皮托管]
叶轮风速仪测速法
叶轮风速仪由叶片、传感器轴、传感器支架及磁感应线圈等组成。它利用流动空气的动能推动传感器的叶片旋转,然后通过转速求出流速。测速时,将风速仪探头与来流方向垂直,叶片在来流的作用下转动并由传感器将转速信号输出到纪录表进行读数。叶轮风速仪属于机械式测速设备,它不受重力的影响,可安装在任何位置并通过叶轮的转向识别气体流向。叶轮风速仪不像皮托管,测压孔可能被烟气中的颗粒堵塞而失去测速作用,可靠性高。但是,叶片的形状和表面光洁度,转子的质量以及转子轴承的阻力均影响其测量性能。轴承阻力降低了仪器的灵敏度,目前,叶轮风速仪的可测速度下限为0.25m/s。叶片的材质通常为ABS塑料,在接触温度较高且具有一定腐蚀性的火灾烟气时极易损坏变形,因此,很少将叶轮风速仪器用于火灾环境下的测速。此外,叶片受力还与气流密度有关,常压下,气体密度随温度改变,因而当被测流体密度与标定流体不同时,必须对风速仪进行温度补偿才能获得正确的。
同时由于叶轮式探头有机械寿命限制一般用于手持式表, 作为需要实时在线式测量的风速变送器较少使用该种测量形式。
产品推荐 叶轮式: KIMO LV101S LV107S LV110S [ 产品含叶轮式探头,不含风量罩]
根据上述三种不同的测量原理形成的风速测量产品推荐如下:
手持式风速仪:
热线式: KIMO VT100S[产品含热式探头]
差压式: KIMO MP120S [ 产品不含皮托管]
叶轮式: KIMO LV101S LV107S LV110S [ 产品含叶轮式探头,不含风量罩]
相关附件:
叶轮风速探头
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