[发明专利]标准流量式微风速标定装置及标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种标准流量式微风速标定装置及标定方法，用于对测试仪器的标定和校正，特别用于标定低风速的风速计。 

背景技术

热线风速计出厂时必须进行准确标定，在工作一定时间后需进行校正。但对低风速(V＜3m/s)的标定是很困难的。目前行业中较为普遍采用的风速计标定方法有两种：一种是将风速计在静止的空气中等速运动的方法进行标定，此方法结构复杂，特别是易扰动静止的空气，影响标定精度；另一种是相对标定法，即用皮托管压差计法进行标定，根据皮托管压差计读数，计算出入风管内的风速大小，该方法的具体结构是：将皮托管一端插入被测的风管内，另一端与压差计相连。问题在于：一是皮托管需进行标定，它本身存在一定误差，所以对风速计的标定、校正精度有很大影响；二是风速改变时，引起风管内速度场不稳定，标定精度受到影响；三是不易实现在3m/s以下的低风速进行标定、校正。如何实现热线风速计的低风速标定、校正，提高标定的精确度和准确度，是技术领域需要迫切解决的课题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种操作方便、精度高、稳定性强、调速平稳、移动方便且能进行低风速标定的标准流量式微风速标定装置，克服了现有标定装置操作复杂，精度低、移动不便且不能进行低风速标定的弊端。 

本发明的思路是：①根据质量守恒定律，由标准流量求出标准风道的标准平均风速，再由流体在管道内流动分布的特点，经理论计算得出管道轴心风速作为标准点风速。②采用渐扩整流段，使标准风量转变为微风速，保证气流均匀和稳定，实现微风速(0.2～2.5m/s)的标定。③进风口采用标准流量管，将它装在标准流量测试段的进风端口部，利用标准流量管测量风量，当气体进入管道时，经过渐缩的进口流量管的曲面而逐步加速，此时静压降低，可以根据这个压差的变化计算出进口空气的流量。④采用负压式引入空气，并通过静压箱连接标准风道和风机，能保证标准风道内压力场和速度场的稳定，有利于克服风机变频时引起的不稳定影响，有利于提高标定精度。⑤采用变频调速，有助于提高标定装置试验风速的调整范围，它能够根据需要实现较宽范围的频率调节，从而调整风道内风速在一定范围内，由 于频率控制的稳定性，明显缩短了测试时间，提高了自动化检测水平。 

标准流量式微风速标定装置，其特征在于：进风口端为一标准流量管，它与渐扩整流风管连接，渐扩整流风管与标准风道连接，标准风道与静压箱通过法兰连接；静压箱与离心风机吸入口通过软管相连接，变频器通过电线与离心风机电机相连接；标准流量管上开有静压采集孔，静压采集孔通过橡皮管与微压差计连接，标准风道上设有风速计测孔。 

标准流量式微风速标定装置整体搁置在一底部连接有滚轮的推车上。 

标准流量式微风速标定装置的标定方法，将标准风道轴心风速作为标准点风速，根据质量守恒定律，由标准流量求出标准风道的标准平均风速，再由流体在标准风道内流动分布的特点，经理论计算得出标准风道轴心风速作为标准点风速。 

所述的标准点风速的计算方法为： 

(1)由已知标准流量管的流量系数α与雷诺数Re的对应数据，通过曲线拟合得到流量系 

数与雷诺数的关系式： 

α＝0.69Re^0.033366         Re≤20000 

α＝0.81Re^0.017553         Re＞20000 

其中，根据《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T 1236-2000可知 

Re=ρd2ΔP(17.1+0.048t)10-6]]>

式中ρ——空气密度，单位是Kg/m³，在考虑空气温度，空气湿度和大气压力的情况下计算得到； 

d——标准流量管喉径，d＝50mm；