CN204832239U - 一种便携式气流速度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气流速度测量设备领域，公开了一种便携式气流速度测量装置，该便携式气流速度测量装置包括总压管(3)和静压管(4)，在所述总压管(3)和所述静压管(4)的两端之间的管体上分别设置有能够折弯的连接管(5)，所述总压管(3)上设置的所述连接管(5)和所述静压管(4)上设置的连接管(5)至少部分地相对。由于在本实用新型提供的便携式气流速度测量装置的管体上设置有能够折弯的连接管，从而能够对气流速度测量装置进行折叠，缩短了气流速度测量装置的长度，因此能够随身携带或更加便于运输，能够降低运输成本和人力成本。

Description

一种便携式气流速度测量装置

技术领域

本实用新型涉及气流速度测量设备领域，具体地，涉及一种便携式气流速度测量装置。

背景技术

气流速度是热力机械中工质运动状态的重要参数之一，若要具体了解热力机械的运动状况及内部的工作过程，则需要测量其中的气流速度。测量气流速度的方法有很多种，例如机械方法、散热率法、动力测压法、激光多普勒测速技术(LDV)、粒子成像测速技术(PIV)等。其中，动力测压法是一种传统并历史最久的气流测量方法，而基于动力测压法的气流速度测量装置有皮托管(又称空速管、皮氏管)和靠背管等。由于皮托管和靠背管等气流速度测量装置具有结构简单、使用和制造方便、价格便宜等优点，因此，广泛地应用于科研、生产、教学、环境保护以及净化室、矿井通风、能源管理部门等各个领域。

皮托管和靠背管测量流体速度的原理相同，即，通过连接在皮托管或靠背管上的压力计测量总压和静压并求出其差值，再通过伯努利方程等一些物理公司能够求出速度。在实际应用中，例如皮托管或靠背管用于测量管道中的烟气等流体的速度时，需要对被测管道的截面积的不同部位进行速度测量，由于被测管道的截面积非常大，通常皮托管或者靠背管的长度也要设计地较长，一般为2米以上，最长的能够达到3.7米以上。但是，当去实地测量被测管道的截面积上的流体速度时，由于皮托管或靠背管较长，不便于携带，特别是乘坐长途交通工具时，不能随身携带，从而产生运输成本以及人员费用。

因此，本技术领域需要一种便于携带的气流速度测量装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便携式流体速度测量装置，该便携式流体速度测量装置能够在不进行测量工作时便于携带或运输。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种便携式气流速度测量装置，该便携式气流速度测量装置包括总压管和静压管，在所述总压管和所述静压管的两端之间的管体上分别设置有能够折弯的连接管，所述总压管上设置的所述连接管和所述静压管上设置的连接管至少部分地相对。

优选地，所述连接管为金属软管。

优选地，所述金属软管的材料为不锈钢金属软管。

优选地，所述总压管和所述静压管分别包括弯管部，该弯管部由刚性材料制成。

优选地，所述总压管和所述静压管的两端之间的管体上设置有多个相互间隔的连接管。

优选地，相邻两个所述连接管之间的间距相等。

优选地，所述总压管套设在所述静压管的外部。

优选地，所述总压管和所述静压管的一端分别连接有总压进口管和套设在所述总压进口管的外部的静压进口管，所述总压管和所述静压管的另一端分别设置有总压出口管和垂直于所述总压出口管且与所述静压管连通的静压出口管。

优选地，所述总压管和所述静压管沿所述总压管和所述静压管的管体的方向并排地设置。

优选地，所述总压管和所述静压管的第一端分别连接有总压进口管和套设在所述总压进口管的外部的静压进口管，所述总压管的第二端设置有总压出口管，所述静压管的第二端的端口与所述总压出口管的端口密封连接，并在与所述静压管的端口相邻的所述静压管的管体上设置有垂直于所述总压出口管的静压出口管，该静压出口管与所述静压管连通。

优选地，所述总压管和所述静压管沿所述总压管和所述静压管的管体的方向并排地设置。

优选地，所述总压管和所述静压管的第一端分别连接有总压进口管和静压进口管，另外所述总压管和所述静压管的第二端分别连接有总压出口管和静压出口管，所述总压出口管和所述静压出口管为弯管。

通过上述技术方案，本实用新型提供的便携式气流速度测量装置在需要携带或运输时，由于连接管能够折弯，从而本实用新型提供的便携式气流速度测量装置能够折叠而缩短其长度，因此便于携带或运输，降低运输成本和人力成本，而本实用新型提供的便携式气流速度测量装置需要进行测量作业时，又能够重新展开，并且其刚度能够保证测量结果的可靠性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型提供的皮托管的结构示意图。

图2是根据本实用新型提供的靠背管的结构示意图。

附图标记说明

1皮托管2靠背管

3总压管31总压进口管

32总压出口管4静压管

41静压进口管42静压出口管

5连接管6弯管部

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

参照图1和图2，本实用新型提供一种便携式气流速度测量装置，该便携式气流速度测量装置包括用于测量气体的总压压差的总压管3和用于测量气体的静压压差的静压管4，并在总压管3和静压管4的两端之间的管体上分别设置有能够折弯的连接管5，设置在总压管3上的连接管5的管径与总压管3的管径相同，设置在静压管4上的连接管5的管径与静压管4的管径相同。另外，在总压管3上设置的连接管5和在静压管4上设置的连接管5至少部分地相对，且相对的长度能够使气流速度测量装置折弯即可。当然，设置在总压管3上的连接管5和设置在静压管4上的连接管5可以沿连接管5的长度方向上完全相对地设置，以使总压管3和静压管4能够完全同步地折弯。另外，连接管5与总压管3和静压管4之间分别进行无缝连接，从而保证气流速度测量装置的测量精度，其中，优选的连接方式为焊接。

另外，便携式气流速度测量装置的折弯能力由连接管5的长度、半径以及柔软性等多种因素决定，因此，不同规格的气流速度测量装置，采用不同长度连接管5，只要连接管5的长度能够保证气流速度测量装置能够折弯一定的角度即可，其中，连接管5折弯的最优选的角度为180度。

本实用新型提供的便携式气流速度测量装置在需要携带或运输时，由于连接管5能够折弯，从而本实用新型提供的便携式气流速度测量装置能够折叠而缩短其长度，因此便于携带或运输，降低运输成本和人力成本，而本实用新型提供的便携式气流速度测量装置需要进行测量作业时，又能够重新展开，并且其刚度能够保证测量结果的可靠性。

能够折弯的连接管5可以是有金属软管、橡胶软管、塑料软管等，这些软管均具有较高的柔软性、重复弯曲性以及挠性等，从而应用于多个领域。但是，由于气流速度测量装置需要有一定的刚度，并且很多工况为腐蚀、高温的环境，从而本实用新型提供的气流速度测量装置中连接管5的以金属软管作为优选的材料。但是，本实用新型不限制连接管5的材料。

在金属软管中，作为连接管5的最优选的材料为不锈钢金属软管，这是因为不锈钢金属软管具有诸多优点，即，节距之间非常灵活而具有较好的伸缩性，耐弯折、抗拉、抗侧压的性能强，能够耐腐蚀、耐高温，并且由于重量轻而能够相对地减少气流速度测量装置的重量。以下，本实用新型给出一个具体实施例来说明不锈钢金属软管的优点。

本实用新型提供的实施例中，气流速度测量装置选用皮托管1，该皮托管1长度为2100mm，总压管3的直径为10mm，静压管的直径为6mm，且静压孔的孔径为1mm。其中，在从总压管3和静压管4的的管体的中间部位上分别设置长度为300mm且管径等于总压管3和静压管4的管径的不锈钢金属软管。此时，就可以将皮托管1折弯成1000-1100mm的长度，从而使皮托管1的长度缩短为一半左右。同时，本实用新型对设置有不锈钢金属软管的不同规格型号的皮托管1分别进行了性能测试，以验证不锈钢金属软管的设置不影响皮托管1的测量性能，其测试结果见下表1：

表1

见表1的测试结果可知，设置有不锈钢金属软管的皮托管1在测量时，由于气流均为紊流，雷诺系数Re不变，并且不锈钢金属软管的内壁为光滑的金属表面，从而不锈钢金属软管的管壁的粗糙度ε和管径等与皮托管1的管径相同，因此皮托管的沿程阻力和流通能力不改变抵抗风压的冲击能力和传导系数也不改变，从而完全满足测量气流速度的性能要求，也就此证明了不锈钢金属软管的设置不影响气流速度测量装置的测量性能，同时使本实用新型提供的便携式气流速度测量装置具有较好的测量性能的前提下，还具有能够折弯的功能。

另外，如图1和图2所示，所述总压管3和所述静压管4分别包括弯管部6，而弯管部6由刚性材料制成，这是为了在复杂的工况下，使弯管部6具有刚度而不变形，以保证气流速度测量装置的测量结果的可靠性。

另外，为了使气流速度测量装置能够折叠成更短的长度，参照图2，在总压管3和静压管4的两端之间的管体上可以设置有多个相互间隔的连接管5。气流速度测量装置缩短的程度由连接管5的数量和设置位置决定。而本实用新型不限制连接管5的数量和设置位置。

而作为优选的实施方式，相邻两个连接管5之间可以以相等的间距设置，这样能够在携带气流速度测量装置时，可以使每个折叠的长度相等或相似，能够更好地包装气流速度测量装置而便于携带。例如，当连接管5的数量为2个时，气流速度测量装置的长度能够缩短为1/2左右，当连接管5的数量为3个时，气流速度测量装置的长度最多能够缩短为1/3左右。也就是说，根据连接管5的数量n，气流速度测量装置的长度能够最多折叠成原始长度的1/n左右。但是，在此需要说明的是，连接管5的数量不宜太多，以免影响气流速度测量装置的刚度而不能保证测量结果的准确性。

另外，参照图1，本实用新型提供的气流速度测量装置中，总压管3可以套设在静压管4的外部。具体地，总压管3和静压管4的一端分别连接有总压进口管31和套设在总压进口管31的外部的静压进口管41，总压进口管31的端口设置有总压进口，在静压进口管41的管壁上均匀地开设有多个静压进口。此外，总压管3的第二端设置有总压出口管32，总压出口管32的端口上设置有总压出口。另外，静压管4的第二端与总压出口管32密封连接，具体地，静压管4的第二端与总压出口管32的第二端密封连接。同时，在与静压管4的第二端相邻的静压管4的管体上设置有垂直于总压出口管32的静压出口管42，该静压出口管42与静压管4连通，并且在静压出口管42的端口设置有静压出口。其中，总压进口、静压进口、总压出口和静压出口均连接至压力计。更具体地，这种结构的气流速度测量装置可以是皮托管1。简单说明皮托管1的测量原理的话，总压管3和静压管4的分别与压力计相连接，通过压力计测量的总压和静压，并根据伯努利方程和能量方程可求出气流马赫数，进而能够求出气流的速度。

然而，参照图2，总压管3和静压管4也可以沿总压管3和静压管4的管体的方向并排地设置，且总压管3和静压管4以连接轴线为中心对称地设置。具体地，总压管3和静压管4的第一端分别连接有总压进口管31和静压进口管41，总压管3和静压管4的第二端分别连接有总压出口管32和静压出口管42，其中总压出口管32和静压出口管42为弯管。另外，在总压进口管31、静压进口管41、总压出口管32和静压出口管42的端口分别设置有总压进口、静压进口、总压出口和静压出口，且均连接至压力计。这种结构的气流速度测量装置可以是靠背管2。靠背管2在结构上与皮托管1有区别，但是测量原理相似，就是通过总压管3和静压管4连接压力计而测出气流的总压和静压，根据能量方程式求出速度。

综上所述，由于能够折弯的连接管5仅设置在总压管3和静压管4的管体上，而对测量总压和静压的总压进口、静压进口、总压出口和静压出口不产生任何影响，对总压管3和静压管4的整体刚度没有实质性的影响，因此，本实用新型提供的便携式气流速度测量装置在需要携带或运输时，其能够折叠而缩短其长度而便于携带或运输，降低运输成本和人力成本，同时本实用新型提供的便携式气流速度测量装置需要进行测量作业时，又能够重新展开，并且其刚度能够保证测量结果的可靠性。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种便携式气流速度测量装置，该便携式气流速度测量装置包括总压管(3)和静压管(4)，其特征在于，在所述总压管(3)和所述静压管(4)的两端之间的管体上分别设置有能够折弯的连接管(5)，所述总压管(3)上设置的所述连接管(5)和所述静压管(4)上设置的连接管(5)至少部分地相对。

2.根据权利要求1所述的便携式气流速度测量装置，其特征在于，所述连接管(5)为金属软管。

3.根据权利要求2所述的便携式气流速度测量装置，其特征在于，所述金属软管的材料为不锈钢金属软管。

4.根据权利要求1所述的便携式气流速度测量装置，其特征在于，所述总压管(3)和所述静压管(4)分别包括弯管部(6)，该弯管部(6)由刚性材料制成。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的便携式气流速度测量装置，其特征在于，所述总压管(3)和所述静压管(4)的两端之间的管体上设置有多个相互间隔的连接管(5)。

6.根据权利要求5所述的便携式气流速度测量装置，其特征在于，相邻两个所述连接管(5)之间的间距相等。

7.根据权利要求1所述的便携式气流速度测量装置，其特征在于，所述总压管(3)套设在所述静压管(4)的外部。

8.根据权利要求7所述的便携式气流速度测量装置，其特征在于，所述总压管(3)的第一端和所述静压管(4)的第一端分别连接有总压进口管(31)和套设在所述总压进口管(31)的外部的静压进口管(41)，所述总压管(3)的第二端设置有总压出口管(32)，所述静压管(4)的第二端与所述总压出口管(32)密封连接，并在与所述静压管(4)的端口相邻的所述静压管(4)的管体上设置有垂直于所述总压出口管(32)的静压出口管(42)，该静压出口管(42)与所述静压管(4)连通。

9.根据权利要求1所述的便携式气流速度测量装置，其特征在于，所述总压管(3)和所述静压管(4)沿所述总压管(3)和所述静压管(4)的管体的方向并排地设置。

10.根据权利要求9所述的便携式气流速度测量装置，其特征在于，所述总压管(3)和所述静压管(4)的第一端分别连接有总压进口管(31)和静压进口管(41)，另外所述总压管(3)和所述静压管(4)的第二端分别连接有总压出口管(32)和静压出口管(42)，所述总压出口管(32)和所述静压出口管(42)为弯管。