[发明专利]基于热线风速感测原理的轴流风机流量测量装置及方法

权利要求书

1.基于热线风速感测原理的轴流风机流量测量装置，其特征在于，包括设置于轴流风机叶轮前端的十字测量架，所述十字测量架由4根探针枝干连接构成；每根所述探针枝干上设置有若干测点，测点位置根据等面积环法选取；所述探针枝干为中空结构，在所述测点安装用于测量风速的热线风速仪探头。

2.如权利要求1所述的轴流风机流量测量装置，其特征在于，4根所述探针枝干的一端均与轴流风机筒壁连接，另一端通过十字连接件连接为整体；所述十字连接件设置在轴流风机中心轴线处。

3.如权利要求1所述的轴流风机流量测量装置，其特征在于，每个所述热线风速仪探头均通过调节回路获得与风速数据相对应的电流值，电流值输入数据采集模块，将电流信号转换为数字信号，再输入微处理器，对数字信号进行滤波，消除因小风扰动带来的噪音；得到每个测点处的电流值及平均电流值，计算得出局部流速和平均流速；进而得到轴流风机流量，最后由显示模块和/或数字输出模块输出测量结果。

4.如权利要求1-3任一项所述的轴流风机流量测量装置，其特征在于，测点到轴流风机中心轴线的距离R_i为：

其中i为从中心算起等面积环的编号，n为圆环数，D为风筒直径。

5.如权利要求3所述的轴流风机流量测量装置，其特征在于，流场稳定时，流速与电流值的关系式为：

其中I_w，j为各个测点处的电流值，j为测点编号，R_w为电阻，λ_f为流体的导热系数，l为热线的长度，T_w为热线表面温度，T_f为主流温度，ρ为流体的密度，c_p为定压比热，d为热线直径，I_w为平均电流值；

轴流风机的轴流流量计算公式为：

Q＝v×A

其中Q为轴流风机流量，v为平均流速，A为风筒截面面积。

6.如权利要求1-3任一项所述的轴流风机流量测量装置，其特征在于，每根所述探针枝干上设置的测点个数为6个。

7.一种基于热线风速感测原理的轴流风机流量测量方法，其特征在于，包括：

在轴流风机叶轮前端设置十字测量架，所述十字测量架由4根探针枝干连接构成；每根所述探针枝干上设置有若干测点，测点位置根据等面积环法选取；所述探针枝干为中空结构，在所述测点安装用于测量风速的热线风速仪探头；

每个所述热线风速仪探头均通过调节回路获得与风速数据相对应的电流值，电流值输入数据采集模块，将电流信号转换为数字信号，再输入微处理器，对数字信号进行滤波，消除因小风扰动带来的噪音；得到每个测点处的电流值及平均电流值，计算得出局部流速和平均流速；进而得到轴流风机流量，最后由显示模块和/或数字输出模块输出测量结果。

8.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于，测点到轴流风机中心轴线的距离R_i为：

其中i为从中心算起等面积环的编号，n为圆环数，D为风筒直径。

9.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于，流场稳定时，流速与电流值的关系式为：

其中I_w，j为各个测点处的电流值，j为测点编号，R_w为电阻，λ_f为流体的导热系数，l为热线的长度，T_w为热线表面温度，T_f为主流温度，ρ为流体的密度，c_p为定压比热，d为热线直径，I_w为平均电流值；

轴流风机的轴流流量计算公式为：

Q＝v×A

其中Q为轴流风机流量，v为平均流速，A为风筒截面面积。

10.如权利要求7-9任一项所述的测量方法，其特征在于，每根所述探针枝干上设置的测点个数为6个。