專利名稱：基于皮托管原理的礦用風速變送器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種在礦井、巷道中監(jiān)測風速的、基于皮托管測速原理的風速變送器， 其特點是使用壽命長，測量結(jié)果可重復性強。
技術(shù)背景目前，公知的礦井、巷道內(nèi)的風速變送器有兩種， 一種是采用光電耦合葉輪作為傳感原 理檢測風速，另一種是釆用卡曼渦街原理檢測風速。由于礦井、巷道空氣中粉塵含量高，光 電耦合葉輪風速變送器中的關鍵元件葉輪軸承及葉片容易受到粉塵黏附，使葉輪轉(zhuǎn)動逐漸變 慢，從而導致測量值失真，精度低，使用壽命短?？鼫u流風速變送器對環(huán)境參數(shù)變化敏感， 微小的氣流變化如人的行走就能干擾檢測結(jié)果，其測量結(jié)果的可重復性較差，采壓部位易受 粉塵堵塞，導致測量結(jié)果有較大失真。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有礦用風速變送器易受環(huán)境參數(shù)變化干擾、易受礦井、巷道內(nèi)粉塵影響、檢 測結(jié)果可重復性差的不足，本實用新型提供一種基于皮托管原理的風速變送器。通過對傳統(tǒng) 皮托管釆壓室的創(chuàng)新性改造，提高了測量精度，測量結(jié)果可重復性強，不易受粉塵干擾，使 用壽命長。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是基于皮托管測速原理的礦用風速變送 器，包括采壓室、差壓元件、二次電路組成，采壓室由第一連通管(H)、第二連通管(L)、 上連接筒、下連接筒、內(nèi)連接套筒、進氣嘴等組成，其可以自由轉(zhuǎn)動，第一連通管(H)、第 二連通管(L)與壓力連接底板貫穿連接，第一連通管(H)、第二連通管(L)外套接下連接 套筒、下連接套筒上部外層套接上連接套筒，內(nèi)連接套筒置于下連接筒內(nèi)，下連接套筒內(nèi)壁 設有一環(huán)形端面，螺母通過第一連通管(H)將內(nèi)連接套筒固定于環(huán)形端面上，同時將下連接 套筒固定于壓力連接底板上，進氣嘴設置在下連接筒壁上，第一連通管(H)為中空管，其與 進氣嘴相連通，下連接筒下端設置下堵片，采壓室通過第一連通管(H)、第二連通管(L)與 差壓元件相連，二次電路與差壓元件電路連接其中，二次電路由信號放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)處理中心、信號輸出依次電路連接 組成，供電電路分別與信號放大電路、數(shù)據(jù)處理中心電路連接。優(yōu)選的，第一連通管(H)上設置動壓檢測孔，第二連通管(L)上設置靜壓檢測孔。優(yōu)選的，第一連通管(H)下端設置螺母，螺母與內(nèi)連接套筒間依次設置平墊與密封墊， 平墊與密封墊將動壓檢測孔和靜壓檢測孔隔絕。優(yōu)選的，動壓檢測孔直徑是靜壓檢測孔直徑的4 6倍。優(yōu)選的，采壓室進氣嘴為圓錐狀，外表面成磨砂狀。對相對于管道而言斷面面積較大的巷道及礦井的風速測量中采用皮托管原理檢測風速。 通過一種特殊的釆壓室結(jié)構(gòu)，對采壓室采用2層結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)變送器的采壓檢測裝置能自由轉(zhuǎn)動。 同時通過調(diào)整動壓檢測孔和靜壓檢測孔的相對位置和直徑比例，提高變送器的檢測精度。在 采壓室與差壓元件的連接部位，采用開放性空間，減少粉塵在變送器中黏附，保證測量精度。本實用新型的特殊之處在于1、 采壓室能夠自由轉(zhuǎn)動，在使用過程中可以方便地調(diào)整動壓檢測孔的方位，使動壓采壓 方位與環(huán)境風向一致，保證測量結(jié)果的有效性2、 根據(jù)氣體動力學原理和流體力學原理，以及多次試驗的結(jié)果，將動壓檢測孔和靜壓檢 測孔的直徑之比控制在4 6倍，即動壓檢測孔直徑是靜壓檢測孔直徑的4 6倍，提高了變送
器的檢測精度3、設計獨特的動壓檢測孔進氣嘴，其圓錐狀使流體流經(jīng)進氣嘴時流速加快，當達到一定 速度時會產(chǎn)生一個負壓空間，阻止粉塵進入采壓室。本實用新型的有益效果是，可以有效降低粉塵影響，測量結(jié)果準確、可重復性強，使用 壽命長。


以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖l是采壓室的縱剖面構(gòu)造圖。圖2是本實用新型的電路原理框圖。圖l中l(wèi).壓力連接底板，2.第一連通管(H), 3.第二連通管(L)， 4.上連接筒，5.下連接 筒，6.內(nèi)連接套筒，7.下堵片，8.進氣嘴，9. 4)6密封墊，10.小6平墊，11.M6螺母。圖2中2.第一連通管(H), 3.第二連通管(L) , 12.差壓元件，13.信號放大電路，14.A/D 轉(zhuǎn)換電路，15.供電電路，16.數(shù)據(jù)處理中心，17.信號輸出。
具體實施方式
在圖l中，利用第一連通管(H) (2)使上連接筒(4)、下連接筒(5)、內(nèi)連接套筒(6) 連接在一起，通過螺母(11)的松緊調(diào)整進氣嘴(8)的方向。利用壓力連接底板(1)將第 二連通管(L) (3)與靜壓檢測孔相連通。第一連通管(H) (2)為中空管，與進氣嘴相(8) 連通。密封墊(9)和平墊(10)用來隔絕動壓檢測孔和靜壓檢測孔。若風向有變，可以將下 堵片(7)擰下，在對螺母(11)松動調(diào)節(jié)好方向后再擰上。進氣嘴(8)外觀磨砂處理，增 加檢測靈敏度。在圖2中，差壓元件(12)對第一連通管(H) (2)和第二連通管(L) (3)傳送過來的壓 力差進行探測，輸出電信號，通過信號放大電路(13)將信號放大，然后通過A/D轉(zhuǎn)換電路(14) 將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理中心(16)處理后信號輸出，供電部分(15) 對信號放大電路和數(shù)據(jù)處理中心進行供電。由于這幾個部分的電路均為普通電路，不對電路 的細節(jié)進行描述。
權(quán)利要求1、基于皮托管原理的礦用風速變送器，包括采壓室、差壓元件、二次電路組成，其特征是采壓室由第一連通管(H)、第二連通管(L)、上連接筒、下連接筒、內(nèi)連接套筒、進氣嘴組成，其可以自由轉(zhuǎn)動，第一連通管(H)、第二連通管(L)與壓力連接底板貫穿連接，第一連通管(H)、第二連通管(L)外套接下連接套筒、下連接套筒上部外層套接上連接套筒，內(nèi)連接套筒置于下連接筒內(nèi)，下連接套筒內(nèi)壁設有一環(huán)形端面，螺母通過連通管H將內(nèi)連接套筒固定于環(huán)形端面上，同時將下連接套筒固定于壓力連接底板上，進氣嘴設置在下連接筒壁上，第一連通管(H)為中空管，其與進氣嘴相連通，下連接筒下端設置下堵片，采壓室通過第一連通管(H)、第二連通管(L)與差壓元件相連，二次電路與差壓元件電路連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的風速變送器，其特征是二次電路由信號放大電路、 A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)處理中心、信號輸出依次電路連接組成，供電電路分別與信號 放大電路、數(shù)據(jù)處理中心電路連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風速變送器，其特征是進氣嘴內(nèi)徑為動壓檢測 孔，第二連通管(L)上設置靜壓檢測孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的風速變送器，其特征是第一連通管(H)下端設置 螺母，螺母與內(nèi)連接套筒間依次設置平墊與密封墊，平墊與密封墊將動壓檢測孔和 靜壓檢測孔隔絕。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的風速變送器，其特征是動壓檢測孔直徑是靜壓檢測 孔直徑的4 6倍。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 4或5所述的風速變送器，其特征是采壓室進氣嘴 為圓錐狀，外表面成磨砂狀。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的風速變送器，其特征是采壓室進氣嘴為圓錐狀， 外表面成磨砂狀。
專利摘要本實用新型是一種測量氣體流速的風速變送器，能有效解決現(xiàn)有的光電耦合葉輪風速變送器和卡曼渦街風速變送器易受粉塵和環(huán)境參數(shù)變化影響的問題，可廣泛地應用于各種礦井、巷道。本實用新型包括采壓室，差壓元件和二次電路等三部分，其中采壓室通過連通管H、連通管L與差壓元件相連，二次電路與差壓元件電路連接。當氣體流經(jīng)采壓室時，采壓室將動壓檢測孔和靜壓檢測孔檢測到的壓差傳遞至差壓元件。差壓的平方和流速成線性關系，從而達到測量氣體流速即風速的目的。
文檔編號G01P5/14GK201035040SQ200720089768
公開日2008年3月12日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者劉順桂, 俠 鄭, 鄭永賢 申請人:鄭永賢;劉順桂;鄭 俠