管道气体测压装置的制作方法

管道气体测压装置所属技术领域：本发明属于室内通风技术领域，特别是涉及测量通风管道内气体压力的管道气体测压装置。

背景技术：
：中国实用新型专利200720102886.6的高炉冶炼用风口动态测压装置，为了解决现有高炉冶炼中未安装任何风压测量装置而无法及时检测高炉圆周各风口进风压力的问题，为及时处理风口进风管道出现堵塞的问题，提供一种高炉冶炼用风口动态测压装置。该实用新型是采用如下技术方案是：该装置包括与高炉风口窥孔镜短管螺纹连接的导压管，导压管上设有与其相通的测压管，测压管上设置控制阀门，测压管上端装有压力表。该测压装置借鉴液压管网系统压力传递的原理，选择鼓风进入高炉前的风口窥孔镜处进行测压。导压管与风口窥孔镜的短管通过螺纹连通，然后通过测压管上的压力表检测出该处的鼓风压力。通过重复上述操作，检测出高炉圆周各个风口的鼓风压力，把所检测到的风压数值与热风总管处所监测到的数值进行比较，根据差值大小判定该处管路是否有堵塞或鼓风受阻情况，然后再有计划地进行休风处理，使高炉炉况很快恢复稳定顺行，避免炉况大幅度波动对生产造成影响。但是该实用新型的高炉冶炼用风口动态测压装置存在如下缺点：1、测量过程复杂，该实用新型在具体实施时，是将风口窥孔镜装置拉至盲板位置，卸下风口窥孔镜螺母，将本实用新型的导压管的一端与风口窥孔镜短管的螺栓连接；然后将风口窥孔镜装置推至正常的工作位置，打开测压管上的控制阀门，记录压力表所测得的数值，再关闭控制阀门；将风口窥孔镜再次拉至盲板位置，通过旋转手柄卸下导压管，安装好风口窥孔镜螺母，将风口窥孔镜恢复至正常工作位置，该处风口测压结束。其测量过程相当复杂繁琐。2、测量精度低，该实用新型装置的结构是包括与高炉风口窥孔镜短管螺纹连接的导压管，导压管上设有与其相通的测压管，测压管上设置控制阀门，测压管上端装有压力表。该压力表上的读数是检测高炉圆周各风口进风压力，但是在高炉圆周中心位置和四周的压力值存在一定偏差的，该装置无法测出精确值。针对通风管道测压技术存在的问题，本发明人通过反复研究，创造出了本发明的通风管道气体测压装置。

技术实现要素：
：本发明的主要目的在于公开一种通风管道气体测压装置，可以精确测量管道气体的压力值。本发明的另一目的在于公开一种通风管道气体测压装置，可以精确测量管道气体的静压值。本发明的再一目的在于公开一种通风管道气体测压装置，可以精确测量管道气体的动压值。本发明的原理是文丘里测压装置，是专为变风量空调系统配套设计的微阻风阀式管道内动压、静压平均值取样装置。测压装置可以像普通风阀一样设计安装在指定的各个控制点位，在系统运行中适时测取各点位的动压值或静压值，配合微压差传感器和PLC(DDC)控制器，实现对风机的变频控制并显示动态风量。微压差传感器又可称为压差传感器或者转换器。如果只需对风机进行变频控制，可选用静压测压装置；如果再进行变频控制的同时还要显示适时风量，可选用动压测压装置。在有楼宇自控或对变风量节能率要求较高的系统中使用时，应按照主要控制节点的个数选配多个测压装置，并在控制器重按照末端到始端的管网综合阻力数动态变化规律，设置各测压装置值的权重系统，使最终取得的静压加权平均值(偏差值)可以最真实的贴合系统风量变化后的风机变频调节需求量，从而使系统的各分支管路的风量不受相邻分支风量通断变化的影响，或使影响被控制在允许范围内，达到在风机变频过程中始终维持处在运行状态分支的风量恒定不变的目的，并使风机运行达到最佳节能效果。本发明是按如下技术方案来实现本发明目的的。本发明的管道气体测压装置由壳体、测压管、线管、均压罐和压差传感器组成，其中壳体为环形管道，嵌装在通风管道中；其特征在于：在该壳体内设置有一根或一根以上的测压管，该测压管伸出壳体外，在该测压管上设有测孔；在该壳体上设置有一个或一个以上的均压罐，该均压罐的输入管通过线管与该测压管连通，该均压罐的输出管通过线管与压差传感器连通。本发明的管道气体测压装置由壳体、测压管、线管、均压罐和压差传感器组成，其中壳体为环形管道，嵌装在通风管道中；其特征在于：在该壳体内设置有一根或一根以上的测压管，该测压管伸出壳体外，在该测压管上设有测孔；在该壳体上设置有一个均压罐，该均压罐的输入管通过线管与该测压管连通，该均压罐的输出管通过线管与压差传感器连通。本发明的管道气体测压装置由壳体、测压管、线管、均压罐和压差传感器组成，其中壳体为环形管道，嵌装在通风管道中；其特征在于：在该壳体内设置的测压管为全压测压管和静压测压管，其中设在全压测压管上的全压测孔迎对气流方向，全压测孔位于设在静压测压管上的测孔前面；在该壳体上设置有两个均压罐，其中一个均压罐的输入管通过线管与该全压测压管连通，该均压罐的输出管通过线管连接到压差传感器的正极，另一个均压罐的输入管通过线管与该静压测压管连通，该均压罐的输出管通过线管连接到压差传感器的负极。本测压装置是专用于高端空调控制系统的计量部件，取样精度和测值稳定性远高于一般工业用测压器具，与现有技术相比，具有如下优点：1、精度高在风管壁面钻孔测取静压的方法易受涡流影响不能获得稳定可信的测值，而在风管内设置带测壁小孔的测压管的方法也只能得到一个与真值有近似比例关系的全压或静压测值，用这样的测值计算风速时，无一例外都必须用到流量系数K，如下式：式中v-风速(m/s)k-流量系数ΔP-全压与静压之差，即动压(Pa)ρ-空气密度(kg/m3)以侧壁迎向气流的测压管其壁面静压测孔会受到绕流不贴附时产生的涡流干扰，使得气流无法垂直于静压测孔，因而不得不选择一个比较接近的角度打测孔，同时取一个K值来修正偏差。但是，由于绕流的角度与风速有非线性关联，所以这个K值肯定不会在所有风速下都适用，最终不可避免地导致所得到的测值存在很大的非线性误差。由此可以断定，凡是以这种简易方式制作检测装置而且号称免标定都是一种误导，不适合在风量空调系统中使用。本发明的测压装置采用了独特的分离式标准皮托管方式制作，严格按照流体流动规律布置等面积截面测点，流线型测头没有绕流干扰，即使在局部涡流也不会对测值平均值的精度造成显著影响。可以做到使式(1)中的K＝1，即不必再考虑非线性干扰对测值的影响，直接在PLC上按式(3)编程即可得到适时风量值：式中：Q-风量(m3/h)F-风管截面积(m2)2、稳定性好本发明的测压装置是变风量空调控制系统的最基本部件，其测值的稳定性是能否保证PLC控制器对系统进行有效控制的关键条件。如果测值不稳定将造成变频指令响应时间严重滞后，甚至造成有害震荡导致无法收敛。本测压装置采用了全截面流线型多测头均压管构造及均压馆阻尼缓冲措施，可以有效抑制风管内高速湍流产生的随机突变压力给测值带来的剧烈冲击。装置内还装有蛋格整流格栅，可以梳理滤除局部涡流，改善流态。本测压装置的压力输出稳定性为管径管径1000时±1Pa；管径1000时±2Pa，完全可以满足任何高等级控制系统提出的技术要求。为了更好地理解本发明的技术目的、技术方案和技术效果，下面结合附图，通过实施例对本发明进行详细说明。附图说明：图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的侧面结构示意图；图3是图1的A处放大图；图4是均压罐的示意图；图5是均压罐的纵剖面示意图；图6是实施例一结构图；图7是另一实施例的周向剖面结构图；图8是图7的A-A剖视图；图9A是静压测头的示意图图9B是静压测孔的位置分布图；图10是再一实施例的周向剖面图；图11是图10的A-A剖面图；图12A是全压测头的示意图；图12B是全压测孔的位置图；图13本发明实际施工产品测压管的安装方式图；图14是图13的B处放大图。附图中：1-壳体、11-安装孔、12-钢板环；2-测压管、21-静压测压管、22-静压管头、23-全压测压管、24-全压管头、25(25’)-导流锥、26-静压测头、261-静压测孔、262-半椭圆锥、263-空心管、27-全压测头、271-全压测孔、；3-线管、31-三通接头、32-线管接头；4-均压罐、41-输入管、42-输出管、43-阻尼网、44-罐体、45-罐顶、46-罐底；5-压差传感器(又称变送器或转换器)；6-整流格栅；7-支架；具体实施方式：如图1所示，本发明的管道气体测压装置由壳体1、测压管2、线管3、均压罐4和压差传感器5组成，其中壳体1为圆形管道，在实际工程中，壳体的形状是与通风管道的形状一致的，在一些特殊情况下，通风管道可以是方形或其他多边形，管道的形状不影响本发明的管道气体测压装置的使用。该壳体是嵌入式固定在管道线上的。图中箭头的指向为管道内气体的流动方向，其中气体进入的位置为前面，气体离开的位置为后面。在该壳体1内径向设置有三根测压管2，该测压管2的管头22(24)伸出壳体1外，在该测压管2上设有测孔；在该壳体上面设置有一个支架7，均压罐4安装在支架7上，该均压罐4的输入管41通过线管3与各测压管2连通，该均压罐4的输出管42通过线管3与压差传感器5连通。其中，从各测压管2的管头22(24)连接的线管3又通过三通接头31相互连通。每根线管3并联三个管头22(24)，形成一组管线，各管线的线管3分别连接到均压罐4的两个输入管41上。测压管2最好采用不锈钢管。如图3所示，线管3的头部设有线管接头32，该线管接头32能够与输入管41和输出管42分别配合连接，输入管41和输出管42采用相同口径时，整个系统中可以使用相同管径的线管。线管3最好使用气动软管，线管接头32与输入管41和输出管42的连接方式采用现有的管线连接产品和连接方式，在此不做详细说明。如图4所示，均压罐4是一个垂直放置的圆柱体，包括由圆筒形的罐体44、罐顶45和罐底46组成一密闭的空间，在罐顶45平面的外周处设有两个输入管41，在罐顶45平面的中心处设有输出管42，该输出管42向下延伸至罐底46附近处。根据实际需要，可在均压罐4内设置横向的阻尼网43，如图5所示，为在均压罐4中设置阻尼网43的示意图，其中，该输出管42穿过阻尼网43，该向下延伸至罐底46附近。该均压罐4的输出管42通过线管3与压差传感器5连通。该压差传感器5又称为压差传感器，本实施例中可使用：美国阿尔法公司生产的DN8塔形接头，型号：166P1500。也可以使用天津嘉诺德公司生产的型号为D200P1500的压差传感器。或者使用其他厂商的压差传感器产品。如图6所示，为本发明的实施例的结构图。该实施例通风管道气体测压装置用于测量管道内的静压。本发明的管道气体测压装置也是由壳体1、两根为静压测压管21的测压管2、线管3、一个均压罐4和一个压差传感器5组成，其中壳体1为圆柱形，嵌装在通风管道线中。在该壳体1内设置的静压测压管21是呈45度斜向放置，并且相互垂直交叉，各静压测压管21的一端分别伸出壳体1外的斜上方，形成与线管3连接的静压管头22；各静压测压管21的另一端分别固定在壳体1上的斜下方，封堵朝向斜下方的各静压测压管21出口。在各静压测压管21的管身上设有测孔261。这样两根静压测压管21分别各设一个连接线管3的接头，即静压管头22。在该壳体上设有支架7，该均压罐4安装在该支架7上，该支架7的作用在于方便均压罐4的安装。该均压罐4的输入管41通过线管3与该静压测压管21连通，具体地通过线管3的接头与伸出壳体1的静压管头22配合连接。在均压罐4的输出管42出连接线管3，该线管3连接到压差传感器5上。根据需要，在其他实施例中，也可以将图6所示的静压测压管21的斜下口连接线管3，并将静压测压管21两头连接的线管3通过一个三通接头连通到均压罐4上。图7和图8是本发明管道气体测压装置测量管道静压的另一实施例，在该实施例中，管道气体测压装置也是由壳体1、两根静压测压管21、线管3、一个均压罐4和压差传感器5组成，图中压差传感器5未标出。在该壳体1内设置的两根静压测压管21是水平和垂直放置，相互垂直交叉，在静压测压管21的交叉点处为一导流锥25，该导流锥25的轴向，即前后方向为适应流体运动的流线型锥体结构。该导流锥25的中间部位处，设径向的十字型通孔，横向和垂直放置的静压测压管21通过该十字型通孔连接为一体。该静压测压管21的一端伸出壳体1外的上方，形成一静压管头22，另一端固定壳体1上的下方，封堵朝向下方的静压测压管21出口。另一静压测压管21的一端伸出壳体1外的右方，形成一静压管头22，静压测压管21的另一端固定在静压测压管21的左方并封堵。在各静压测压管21的管身上设有若干个静压测头26，根据需要每根静压测压管21上可以设置2到16个静压测头26。如图8所示，在每个静压测压管21的管身上设有八个静压测头26，每个静压测头26的形状大小相同。各静压测头26平行于气体流动方向，迎向面气流方向，气流的方向如图8和图11的箭头C的方向。垂直固定在静压测压管21上。静压测头26的前部为半椭圆锥262，该半椭圆锥262可为实心体，静压测头26的后段为一空心管263，在半椭圆锥262和空心管263的连接处设有若干个静压测孔261，设置在各静压测头26的静压测孔261位于壳体1的同一横截面S2上，该静压测孔261与气流垂直。图9A是一静压测头的结构示意图，图9B是在一静压测头上的静压测孔的位置分布图，图中在该静压测头的周向均匀分布有四个静压测孔261。在其他实施例中，每个静压测头周向均匀分布静压测孔261可以为不同的数量，比如：每个静压测头上周向可均匀分布有三、五或六个静压测孔261。静压测压管21最好采用不锈钢管，其静压测头也采用不锈钢钢材。两根静压测压管21分别只各设一个连接线管3的接头。在该壳体上设有支架7，该均压罐4安装在该支架7上，该支架7的作用在于方便均压罐4的安装。该均压罐4的输入管41通过线管3与该静压测压管21连通，具体地通过线管3的接头与伸出壳体1的静压管头22配合连接。在均压罐4的输出管42出连接线管3，该线管3连接到压差传感器5上。为了避免因为管道内的紊流影响测量的精准度，可在静压测压管21的前面径向设置一整流格栅6，该整流格栅6垂直于壳体1，其结构为蛋格整流格栅，该格栅6的通孔与气流方向平行。如图2所示，本管道气体测压装置由壳体1、测压管2、线管2、均压罐4和压差传感器5组成，测压管设置在壳体1内，图中未标出。在图中显示的伸出壳体1外的管头22和24；壳体1为环形管道，嵌装在通风管道中，壳体1的两端面与通风管道固定连接，图中通风管道没有画出。在该壳体1内设置有全压测压管23和静压测压管21，可以从图2、6、7、8和10中看见全压测压管23和静压测压管21的安装位置。其中设在全压测压管23上的全压测孔271位于设在静压测压管21上的静压测孔261的前面；在该壳体1上设置有两个均压罐4，其中一个均压罐4的输入管41通过线管3与该全压测压管23连通，该均压罐4的输出管42通过线管3连接到压差传感器5的正极。另一个均压罐4的输入管41通过线管3与该静压测压管21连通，该均压罐4的输出管42通过线管3连接到压差传感器5的负极。图10和图11是本发明的再一实施例，用于测量管道内的动压，本实施例与图7和图8公开的实施例不同之处在于：在壳体1内再增加一组全压测压管和均压灌，两个均压罐4并列用支架7固定在壳体1上。该实施例是通过使用全压测压管和静压测压管同时测量气流前后两点压力值的方式，测量出管道内的动压值，也就是压差。测量静压的实施例是供变频风机使用，风机通过静压值来变频调节控制风机的风量。测量动压的实施例主要是用于测风量，得出压差再通过公式计算风量。该实施也可以用于测另管道的静压值，也就是关闭全压测压管的测量，就是测量出管道内的静压值了。图10和图11所示，在该壳体1内设置的两根静压测压管21是水平和垂直放置，相互垂直交叉，在静压测压管21的交叉点处为一导流锥25’，该导流锥25’的周向为适应流体运动的流线体结构，沿该导流锥25’的轴向前后设置两个径向的十字型通孔，这两个十字通孔相互隔开。也就是在静压测压管21交叉点处的导流锥25’向后延伸至全压测压管23的交叉点处，该交叉点为周向为十字型通孔，斜向放置的全压测压管23通过该十字型通孔连接为一体。在静压测压管21上的导流锥25’的十字型通孔与在全压测压管23上的导流锥25’的十字型通孔是相互分隔的。其中一个十字通孔横向和垂直放置，静压测压管21通过该十字型通孔连接为一体。该静压测压管21的一端伸出壳体1外的上方形成静压管头22，另一端固定壳体1上的下方，封堵朝向下方的静压测压管21出口。另一静压测压管21的一端伸出壳体1外的右方，形成静压管头22，另一端固定在静压测压管21的左方并封堵。在各静压测压管21的管身上设有8个静压测头26，每个静压测头26的形状大小相同。各静压测头26设有若干个静压测孔261，各静压测孔261位于同一截面上。两根静压测压管21分别通过其静压管头22连接线管3，并通过线管3连接到一个均压罐4的输入管41，在均压罐4的输出管42通过线管3连接到压差传感器5气压输入接口的负极上。在该壳体1内另设置两根全压测压管23，该全压测压管23是呈45度斜向放置，并且相互垂直交叉放置，沿导流锥25’轴向上设置的另一个十字通孔呈45度斜向放置，全压测压管23通过该十字型通孔连接为一体。各全压测压管23的一端分别伸出壳体1外的斜上方，形成与线管3连接的接头；各全压测压管23的另一端分别固定在壳体1上的斜下方，封堵朝向斜下方的各全压测压管23出口。在各全压测压管23的管身上设有若干垂直测压管的全压测头27，全压测头27的结构如图12A和图12B所示，全压测头27垂直固定在全压测压管23的管身上，该测压头27迎对气流方向，在该全压测压头顶部设有全压测孔271。在每根全压测压管23的管身上设有8个全压测头27，每个全压测头27的形状大小相同。全压测头27的顶部设有一个全压测孔271，全压测孔271迎向气流的方向。全压测孔271位于同一截面上。这样两根全压测压管23分别设一个连接线管3的接头。另一均压罐4的输入管41通过线管3与该全压测压管23的全压管头24连通。在该均压罐4的输出管42处连接线管3，该线管3连接到压差传感器5气压输入接口的正极上。该全压测压管23最好采用不锈钢管。如图11所示，各全压测孔271位于横截面S1上，各静压测在静压测压管21交叉点处的导流锥25’向后延伸至全压测压管23的交叉点处，该交叉点为周向为十字型通孔，斜向放置的全压测压管23通过该十字型通孔连接为一体。在静压测压管21上的导流锥25’的十字型通孔与在全压测压管23上的导流锥25’的十字型通孔是相互分隔的。孔261位于截面S2上，全压测压管23的全压测孔271位于压静测压管21的静压测孔261的前面。在本实施例中，尽管全压测压管23位于静测压管21的后面，但是由于固定在全压测压管23的全压测头27较长，该全压测头27向前凸伸到静压测孔261所在的平面前。在其他的实施例中，将全压测压管23放置在静测压管21的前面，这样，当全压测头27的长度与静压测头26的长度相同时，该全压测孔所在的平面也能位于静压测孔261所在的平面前。本发明的测压方式为全截面流线型多测头均压管式。完全符合国家标准GB/T1236-2000的要求。1、适用管道尺寸：“通风管道技术规程JGJ141-2004”中规定的全部基本系列圆形和矩形风管规格。2、适用风速：2～30m/s3、满量程精度：1.5％4、重复偏差：±1％5、压力输出稳定性：管径1000时±1Pa管径1000时±2Pa6、适用介质：不含颗粒灰尘的空气7、适用温度：-50～300℃8、气压输出接头：￠8气压软管街接头(货订货时指定)9、与风管连接方式：内胀芯管、法兰(货订货时指定)10、材质：测压管304不锈钢阀体304不锈钢或碳钢如图13和图图14所示，为实际产品中，测压管2的一种固定方式，测压管2包括全压测压管23和静压测压管21。带台阶钢板环12固定焊接在壳体1内，测压管2通过埋头螺钉固定在钢板环12，全压测压管23和静压测压管21的全压管头24和静压管头22通过在壳体1的安装孔11伸出壳体1外，以便与线管3连通。连接各测压管2与各均压管4的线管，以及连接各均压罐4与各压差传感器5的管线，均称为管线3，管线3根据实际需要，可以用不同直径或材质的管线。