專利名稱：能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，用于對(duì)流量計(jì) 進(jìn)行校對(duì)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置包括風(fēng)源設(shè)備，該風(fēng)源設(shè)備一般為風(fēng)機(jī)或壓縮 機(jī)，在風(fēng)源設(shè)備出口端設(shè)置測(cè)量管、直管和被校表安裝管，該測(cè)量管、直管和被校表安裝管 的中心線在一條直線上，且測(cè)量管的進(jìn)氣口通過流動(dòng)整直器與風(fēng)源設(shè)的出氣口相連，測(cè)量 管的出氣口通過直管與被校表安裝管進(jìn)氣口相連，在被校表安裝管上可安裝需要被校對(duì)的 流量計(jì)。同時(shí)，在所述測(cè)量管上裝有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀，所述直管的長(zhǎng)度與其內(nèi)管徑之比大于30。 所述標(biāo)準(zhǔn)裝置的風(fēng)源設(shè)備產(chǎn)生的氣體漩渦較多、較大，紊流度大，且不是均勻流場(chǎng)(即氣體 的軸向流速方向一致、大小相等)，該氣體首先通過流動(dòng)整直器，在流動(dòng)整直器中形成氣流， 并消除氣流中的漩渦、降低紊流度，該氣流通過測(cè)量管上的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀測(cè)量 出氣流的流速，以便得到氣流的標(biāo)準(zhǔn)流量；所述氣流繼續(xù)在所述直管內(nèi)流動(dòng)，并在直管的出 氣口處形成充分發(fā)展流速分布的流場(chǎng)，被校準(zhǔn)的流量計(jì)測(cè)出直管出氣口處的流量值，我們 將該流量值與氣流的標(biāo)準(zhǔn)流量進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。如果氣流通過標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)速儀時(shí)不是均勻流場(chǎng)，這樣就需要用很復(fù)雜的方法才能得到相對(duì)準(zhǔn)確的氣流標(biāo)準(zhǔn)流量。 目前一般有兩種技術(shù)方案一種是在測(cè)量管上并聯(lián)多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，但它會(huì)導(dǎo)致整個(gè)裝置 的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并大幅增加建設(shè)和生產(chǎn)成本；另一種是在測(cè)量管橫截面內(nèi)的不同位置安 裝多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀，這幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀同時(shí)測(cè)出測(cè)量管不同點(diǎn)的流速，然后我們將測(cè)出值 綜合運(yùn)算，得到標(biāo)準(zhǔn)流量，測(cè)量和計(jì)算都比較繁瑣、復(fù)雜，且準(zhǔn)確度不高，為此，亟需解決上 述技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流 量標(biāo)準(zhǔn)裝置，在提供充分發(fā)展流速分布流場(chǎng)的基礎(chǔ)上，還能提供均勻流場(chǎng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置， 在風(fēng)源設(shè)備出口端設(shè)置測(cè)量管、直管和被校表安裝管，該測(cè)量管、直管和被校表安裝管的中 心線在一條直線上，且測(cè)量管的出氣口通過直管與被校表安裝管進(jìn)氣口相連；在所述測(cè)量 管上裝有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀，所述直管的長(zhǎng)度與其內(nèi)管徑之比大于30，其關(guān)鍵在于在所述風(fēng)源 設(shè)備與測(cè)量管進(jìn)氣口之間設(shè)置進(jìn)氣管、中間管和出氣管，該進(jìn)氣管、中間管和出氣管的中心 線在一條直線上，其中進(jìn)氣管為進(jìn)氣口小、出氣口大的錐形管，該進(jìn)氣管的進(jìn)氣口與所述風(fēng) 源設(shè)備出口端相接，進(jìn)氣管的出氣口通過與中間管與所述出氣管的進(jìn)氣口相連，該出氣管 的出氣口與所述測(cè)量管進(jìn)氣口相連，且出氣管的管徑由進(jìn)氣口向出氣口逐漸縮小，使出氣 管管壁的輪廓線形成維達(dá)辛斯基曲線；在所述中間管內(nèi)裝有流動(dòng)整直器，該流動(dòng)整直器的 柵格中心線與中間管的中心線相平行。[0005]本實(shí)用新型在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在所述風(fēng)源設(shè)備與測(cè)量管進(jìn)氣口之間增設(shè)進(jìn)氣 管、中間管和出氣管，該進(jìn)氣管、中間管和出氣管的中心線在一條直線上，其中進(jìn)氣管為進(jìn) 氣口小、出氣口大的錐形管，該進(jìn)氣管的進(jìn)氣口與所述風(fēng)源設(shè)備出氣口相接，進(jìn)氣管的出氣 口通過與中間管與所述出氣管的進(jìn)氣口相連，該出氣管的出氣口與所述測(cè)量管進(jìn)氣口相 連，且出氣管的管徑由進(jìn)氣口向出氣口逐漸縮小，使出氣管管壁的輪廓線形成維達(dá)辛斯基 曲線；在所述中間管內(nèi)裝有流動(dòng)整直器，該流動(dòng)整直器的柵格中心線與中間管的中心線相 平行。采用以上技術(shù)方案，所述風(fēng)源設(shè)備產(chǎn)生的氣體先在進(jìn)氣管內(nèi)流動(dòng)形成氣流，并降低 流速，其次在中間管內(nèi)流動(dòng)，并穿過中間管內(nèi)流動(dòng)整直器的柵格，在流動(dòng)整直器的作用下， 氣流中的漩渦被消除、紊流度有效減小，氣流然后進(jìn)入出氣管內(nèi)，在出氣管管壁輪廓線的作 用下，氣流在出氣管的出氣口處形成軸向流速方向一致、大小相等的均勻流場(chǎng)，這就是本裝 置能提供的第一種流場(chǎng)，也是新增的流場(chǎng)，從而只需用一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀測(cè)量橫截面內(nèi)一點(diǎn) 的流速值就可精確表示氣流的標(biāo)準(zhǔn)流量；所述氣流最后在直管內(nèi)流動(dòng)，由于直管的長(zhǎng)度與 該直管的內(nèi)管徑之比大于30，這樣就使氣流在直管的出氣口處形成充分發(fā)展流速分布的流 場(chǎng)，這是本裝置能提供的第二種流場(chǎng)。被校準(zhǔn)的流量計(jì)可測(cè)出此處的流量值，我們將該流量 值與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)流量值進(jìn)行比較，就能對(duì)流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。采用以上結(jié)構(gòu)，本實(shí) 用新型能提供兩種流場(chǎng)，第一種為均勻流場(chǎng)，第二種為現(xiàn)有裝置能提供的充分發(fā)展流速分 布流場(chǎng)，由于本裝置能夠使出氣管出氣口處的氣流形成均勻流場(chǎng)，這樣只需一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速 儀就可精確測(cè)量氣流的標(biāo)準(zhǔn)流量，該采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀的測(cè)量值就是氣流的標(biāo)準(zhǔn)流量，測(cè)量 方便、直接，較好地克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的缺陷，既能簡(jiǎn)化裝置，降低造價(jià)，又不用像以前那樣需 要繁瑣的綜合運(yùn)算才能得出氣流的標(biāo)準(zhǔn)流量，構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便，適于大規(guī)模 推廣運(yùn)用。所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀為一臺(tái)。由于所述出氣管出氣口處的氣流為均勻流場(chǎng)，那么只用 一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀測(cè)量橫截面內(nèi)一點(diǎn)的流速就能準(zhǔn)確表示氣流的標(biāo)準(zhǔn)流量，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀的數(shù) 目合適，既能準(zhǔn)確、方便地測(cè)量氣流的標(biāo)準(zhǔn)流量，又不浪費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀，有利于節(jié)約成本。作為優(yōu)化，所述流動(dòng)整直器靠近中間管的進(jìn)氣口。在所述中間管內(nèi)設(shè)置2 3個(gè)整流篩網(wǎng)，該整流篩網(wǎng)靠近中間管的出氣口，并與中 間管的中心線相垂直。采用以上結(jié)構(gòu)能進(jìn)一步消除小的漩渦，有利于進(jìn)一步降低減小紊流度，從而改善 本實(shí)用新型的使用性能。作為優(yōu)化，所述整流篩網(wǎng)的數(shù)目為3個(gè)。作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述中間管為方管。所述風(fēng)源設(shè)備為風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)，同時(shí)，還可根據(jù)實(shí)際情況選擇其他的風(fēng)源設(shè)備，并 不以風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)為限制。有益效果本實(shí)用新型在提供充分發(fā)展流速分布流場(chǎng)的前提下，還能提供均勻流 場(chǎng)，這樣只用一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀就可準(zhǔn)確表示氣流的標(biāo)準(zhǔn)流量，較好地克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的缺 陷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便，適于大規(guī)模推廣運(yùn)用。

圖1是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2是圖1中進(jìn)氣管6、中間管7、出氣管8的剖視圖；圖3是圖2的左視圖；圖4是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖1中進(jìn)氣管6、中間管7、出氣管8的剖視圖；圖6是圖5的左視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明實(shí)施例1如圖1 3所示，本實(shí)用新型由風(fēng)源設(shè)備1、測(cè)量管2、直管3、被校表安裝管4、標(biāo) 準(zhǔn)測(cè)速儀5、進(jìn)氣管6、中間管7、出氣管8、流動(dòng)整直器9、整流篩網(wǎng)10和管11等部件構(gòu)成， 其中風(fēng)源設(shè)備1為風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)，同時(shí)還可根據(jù)實(shí)際情況選擇其他的風(fēng)源設(shè)備，并不以風(fēng) 機(jī)或壓縮機(jī)為限制。在風(fēng)源設(shè)備1的出口端按照氣體流動(dòng)方向(該方向如圖中箭頭所示)依 次設(shè)置所述進(jìn)氣管6、中間管7、出氣管8、測(cè)量管2、直管3、被校表安裝管4和管11，上述7 根管均同向設(shè)置，且這7根管的中心線在一條直線上。所述進(jìn)氣管6為進(jìn)氣口小、出氣口 大的錐形管，該進(jìn)氣管6的進(jìn)氣口與風(fēng)源設(shè)備1的出口端相接，進(jìn)氣管6的出氣口與中間管 7進(jìn)氣口相接，該中間管7為圓管。在上述中間管7內(nèi)設(shè)有所述流動(dòng)整直器9和整流篩網(wǎng)10，其中流動(dòng)整直器9靠近 中間管7的進(jìn)氣口處，該流動(dòng)整直器9的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，即流動(dòng)整直器9由 多個(gè)板狀的葉片9b交錯(cuò)布置成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且流動(dòng)整直器9的柵格9a可為方形孔，也可為正 六邊形孔，還可為圓形孔，且該柵格9a的中心線與所述中間管7的中心線相平行。所述流 動(dòng)整直器9的形狀與中間管7相適應(yīng)，具體為圓形，且流動(dòng)整直器9的外邊沿通過點(diǎn)焊與中 間管7的內(nèi)壁固定。所述所述整流篩網(wǎng)10靠近中間管7的出氣口，該整流篩網(wǎng)10與中間 管7的中心線相垂直，整流篩網(wǎng)10的形狀與中間管7相適應(yīng)，本實(shí)施例中為圓形結(jié)構(gòu)，整流 篩網(wǎng)10的外邊沿與中間管7內(nèi)壁固定。上述整流篩網(wǎng)10的數(shù)目為2 3個(gè)，在本實(shí)施例 中，整流篩網(wǎng)10的數(shù)目為3個(gè)。如圖1 3可看出，所述出氣管8的進(jìn)氣口與中間管7出氣口對(duì)接固定，出氣管8 的出氣口與上述測(cè)量管2進(jìn)氣口對(duì)接固定。上述出氣管8的管徑由進(jìn)氣口向出氣口右逐漸 縮小，使出氣管8管壁的輪廓線形成維達(dá)辛斯基曲線。所述維達(dá)辛斯基曲線為本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員所公知的技術(shù)，例如陳克誠(chéng)主編的《流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》曾對(duì)維達(dá)辛斯基曲線有過 詳細(xì)記載，該《流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》由機(jī)械工業(yè)出版社于1983年出版。如圖1 3可進(jìn)一步看出，在所述測(cè)量管2上裝有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀5，在本實(shí)施例中，標(biāo) 準(zhǔn)測(cè)速儀5的數(shù)量為一臺(tái)。上述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀5可為靜壓皮托管，也可為熱線風(fēng)速計(jì)或激光 測(cè)速儀，還可根據(jù)需要選用其他類似儀器，且標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀5與測(cè)量管2的安裝方式為現(xiàn)有技 術(shù)，在此不做贅述。上述測(cè)量管2的出氣口與直管3的進(jìn)氣口對(duì)接固定，該直管3的軸向長(zhǎng) 度與該直管的內(nèi)管徑之比大于30，以保證流經(jīng)直管3的氣流能在該直管的出氣口處形成充 分發(fā)展流速分布流場(chǎng)。同時(shí)，所述比值可在一定范圍內(nèi)按需要做相應(yīng)調(diào)整，如30 50。上 述被校表安裝管4的進(jìn)氣口與直管3的出氣口對(duì)接固定，該被校表安裝管4用于安裝被校 準(zhǔn)的流量計(jì)12 (圖中用雙點(diǎn)劃線表示)，該流量計(jì)12與被校表安裝管4的安裝方式為現(xiàn)有技術(shù)，在此也不做贅述。同時(shí)，在所述被校表安裝管4的出氣口接所述管11，是為了防止被 校準(zhǔn)流量計(jì)12出口氣一側(cè)的流場(chǎng)突變，以保證流量計(jì)12正常工作。實(shí)施例2如圖4 6可看出，在本實(shí)施例中，所述中間管7為方管，進(jìn)氣管6的出氣口及出 氣管8的進(jìn)管口也相應(yīng)調(diào)整為方形。所述中間管7內(nèi)的流動(dòng)整直器9也對(duì)應(yīng)調(diào)整為方形結(jié) 構(gòu)，流動(dòng)整直器9的柵格9a可為方形孔，也可為正六邊形孔，還可為圓形孔。所述中間管7 內(nèi)的整流篩網(wǎng)10也對(duì)應(yīng)調(diào)整為方形結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1完全相同，在此 不做贅述。本實(shí)用新型的工作原理如下所述風(fēng)源設(shè)備1產(chǎn)生氣體，該氣體首先進(jìn)入進(jìn)氣管6內(nèi)，在該進(jìn)氣管6內(nèi)流動(dòng)形成 氣流，且流速得到降低，流速降低后的氣流其次在中間管7內(nèi)先穿過流動(dòng)整直器9的柵格 9a,以消除大的漩渦，并使氣流方向與中間管7的中心線相平行，再穿過整流篩網(wǎng)10的網(wǎng) 孔，以消除小的漩渦、進(jìn)一步減小紊流度，然后通過出氣管8，在出氣管8管壁輪廓線的作用 下，使氣流在出氣管8的出氣口處形成均勻流場(chǎng)，氣流通過測(cè)量管2的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀5時(shí)，標(biāo) 準(zhǔn)測(cè)速儀5測(cè)量此處的流量，該測(cè)量值就為準(zhǔn)確的氣流標(biāo)準(zhǔn)流量；流過標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀5的氣流 其后流過所述直管3，并在直管3的出氣口處形成充分發(fā)展流速分布流場(chǎng)，該氣流流經(jīng)被校 對(duì)的流量計(jì)12時(shí)，流量計(jì)12測(cè)出此處的流量，我們將該測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀5的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量 值進(jìn)行比較，氣流最后通過管11流出本裝置。
權(quán)利要求1.一種能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，在風(fēng)源設(shè)備(1)出口端設(shè)置測(cè)量 管(2)、直管(3)和被校表安裝管(4)，該測(cè)量管(2)、直管(3)和被校表安裝管(4)的中心線 在一條直線上，且測(cè)量管(2)的出氣口通過直管(3)與被校表安裝管(4)進(jìn)氣口相連；在所 述測(cè)量管(2)上裝有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀(5)，所述直管(3)的長(zhǎng)度與其內(nèi)管徑之比大于30，其特征 在于在所述風(fēng)源設(shè)備(1)與測(cè)量管(2)進(jìn)氣口之間設(shè)置進(jìn)氣管(6)、中間管(7)和出氣管 (8)，該進(jìn)氣管(6)、中間管(7)和出氣管(8)的中心線在一條直線上，其中進(jìn)氣管(6)為進(jìn) 氣口小、出氣口大的錐形管，該進(jìn)氣管(6)的進(jìn)氣口與所述風(fēng)源設(shè)備(1)出口端相接，進(jìn)氣 管(6)的出氣口通過與中間管(7)與所述出氣管(8)的進(jìn)氣口相連，該出氣管(8)的出氣口 與所述測(cè)量管(2)進(jìn)氣口相連，且出氣管(8)的管徑由進(jìn)氣口向出氣口逐漸縮小，使出氣管 (8)管壁的輪廓線形成維達(dá)辛斯基曲線；在所述中間管(7)內(nèi)裝有流動(dòng)整直器(9)，該流動(dòng) 整直器(9)的柵格(9a)中心線與中間管(7)的中心線相平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于 所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀(5)為一臺(tái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于 所述流動(dòng)整直器(9 )靠近中間管(7 )的進(jìn)氣口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于 在所述中間管(7)內(nèi)設(shè)置2 3個(gè)整流篩網(wǎng)(10)，該整流篩網(wǎng)(10)靠近中間管(7)的出氣 口，并與中間管(7)的中心線相垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于 所述整流篩網(wǎng)(10)的數(shù)目為3個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于 所述中間管(7)為方管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于 所述風(fēng)源設(shè)備(1)為風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種能提供兩種流場(chǎng)的大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，在風(fēng)源設(shè)備出口端設(shè)置測(cè)量管、直管和被校表安裝管，三者的中心線在一條直線上，且測(cè)量管的出氣口通過直管與被校表安裝管進(jìn)氣口相連；在風(fēng)源設(shè)備與測(cè)量管進(jìn)氣口之間設(shè)置進(jìn)氣管、中間管和出氣管，三者的中心線在一條直線上，其中進(jìn)氣管為錐形管，該進(jìn)氣管的小口徑端與風(fēng)源設(shè)備出口端相接，進(jìn)氣管的大口徑端通過與中間管與出氣管的進(jìn)氣口相連，該出氣管的出氣口與所述測(cè)量管進(jìn)氣口相連，且出氣管的管徑由進(jìn)氣口向出氣口逐漸縮小，使出氣管管壁的輪廓線形成維達(dá)辛斯基曲線；在中間管內(nèi)裝有流動(dòng)整直器。本實(shí)用新型在提供充分發(fā)展流速分布流場(chǎng)的前提下，還能提供均勻流場(chǎng)。
文檔編號(hào)G01F25/00GK201917383SQ201120011119
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者余勇, 劉一兵, 劉玉萍, 周愛華, 姜仲霞, 李小新, 李春霞, 毛新業(yè), 馬荻 申請(qǐng)人:重慶工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所, 重慶市科學(xué)技術(shù)研究院