管道風(fēng)速傳感器如何測量管道的風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)量

風(fēng)速是天氣監(jiān)測中重要因素之一，用來測量風(fēng)速的傳感器被稱為風(fēng)速傳感器，如我們常見的杯式風(fēng)速傳感器，超聲波風(fēng)速傳感器，但有一種風(fēng)速傳感器雖不常見但應(yīng)用廣泛，這就是管道風(fēng)速變送器。

以前通風(fēng)管道風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)量測定方法

一、測定位置和測定點(diǎn)

（一）測定位置的選擇

通風(fēng)管道內(nèi)風(fēng)速及風(fēng)量的測定，是通過測量壓力換算得到。測得管道中氣體的真實(shí)壓力值，除了正確使用測壓儀器外，合理選擇測量斷面、減少氣流擾動對測量結(jié)果的影響很大。測量斷面應(yīng)盡量選擇在氣流平穩(wěn)的直管段上。測量斷面設(shè)在彎頭、三通等異形部件前面（相對氣流流動方向）時(shí)，距這些部件的距離應(yīng)大于2倍管道直徑。當(dāng)測量斷面設(shè)在上述部件后面時(shí)，距這些部件的距離應(yīng)大于4～5倍管道直徑。當(dāng)測試現(xiàn)場難于滿足要求時(shí)，為減少誤差可適當(dāng)增加測點(diǎn)。但是，測量斷面位置距異形部件的最小距離至少是管道直徑的1．5倍。

測定動壓時(shí)如發(fā)現(xiàn)任何一個(gè)測點(diǎn)出現(xiàn)零值或負(fù)值，表明氣流不穩(wěn)定，該斷面不宜作為測定斷面。如果氣流方向偏出風(fēng)管中心線15°以上，該斷面也不宜作測量斷面（檢查方法：畢托管端部正對氣流方向，慢慢擺動畢托管，使動壓值最大，這時(shí)畢托管與風(fēng)管外壁垂線的夾角即為氣流方向與風(fēng)管中心線的偏離角）。

選擇測量斷面，還應(yīng)考慮測定操作的方便和安全。

（二）測試孔和測定點(diǎn)

由于速度分布的不均勻性，壓力分布也是不均勻的。因此，必須在同一斷面上多點(diǎn)測量，然后求出該斷面的平均值。

1圓形風(fēng)道

在同一斷面設(shè)置兩個(gè)彼此垂直的測孔，并將管道斷面分成一定數(shù)量的等面積同心環(huán)，對于圓形風(fēng)道，測點(diǎn)越多，測量精度越高。

2矩形風(fēng)道

可將風(fēng)道斷面劃分為若干等面積的小矩形，測點(diǎn)布置在每個(gè)小矩形的中心，小矩形每邊的長度為200mm左右，圓風(fēng)管測點(diǎn)與管壁距離系數(shù)（以管徑為基數(shù)）。

二、風(fēng)道內(nèi)壓力的測定

（一）原理

測量風(fēng)道中氣體的壓力應(yīng)在氣流比較平穩(wěn)的管段進(jìn)行。測試中需測定氣體的靜壓、動壓和全壓。測氣體全壓的孔口應(yīng)迎著風(fēng)道中氣流的方向，測靜壓的孔口應(yīng)垂直于氣流的方向。用U形壓力計(jì)測全壓和靜壓時(shí)，另一端應(yīng)與大氣相通（用傾斜微壓計(jì)在正壓管段測壓時(shí)，管的一端應(yīng)與大氣相通，在負(fù)壓管段測壓時(shí)，容器開口端應(yīng)與大氣相通）。因此壓力計(jì)上讀出的壓力，實(shí)際上是風(fēng)道內(nèi)氣體壓力與大氣壓力之間的壓差（即氣體相對壓力）。大氣壓力一般用大氣壓力表測定。由于全壓等于動壓與靜壓的代數(shù)和，可只測其中兩個(gè)值，另一值通過計(jì)算求得。

（二）測定儀器

氣體壓力（靜壓、動壓和全壓）的測量通常是用插入風(fēng)道中的測壓管將壓力信號取出，在與之連接的壓力計(jì)上讀出，常用的儀器有畢托管和壓力計(jì)。

1 畢托管

（1）標(biāo)準(zhǔn)畢托管

它是一個(gè)彎成90°的雙層同心圓管，其開口端同內(nèi)管相通，用來測定全壓；在靠近管頭的外壁上開有一圈小孔，用來測定靜壓，按標(biāo)準(zhǔn)尺寸加工的畢托管校正系數(shù)近似等于1。標(biāo)準(zhǔn)畢托管測孔很小，易被風(fēng)道內(nèi)粉塵堵塞，因此這種畢托管只適用于比較清潔的管道中測定。

（2）S型畢托管

它是由兩根相同的金屬管并聯(lián)組成，測量時(shí)有方向相反的兩個(gè)開口，測定時(shí)，面向氣流的開口測得的相當(dāng)于全壓，背向氣流的開口測得的相當(dāng)于靜壓。由于測頭對氣流的影響，測得的壓力與實(shí)際值有較大誤差，特別是靜壓。因此，S型畢托管在使用前須用標(biāo)準(zhǔn)畢托管進(jìn)行校正，S型畢托管的動壓校正系數(shù)一般在0．82～0．85之間。S型畢托管測孔較大，不易被風(fēng)道內(nèi)粉塵堵塞，這種畢托管在含塵污染源監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用。