空氣流量調節裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種空氣流量調節裝置。
【背景技術】
[0002] 目前常用的空氣流量調節方案可分為兩大類:一類直接調節，另一類為節流方式 調節。
[0003] 直接調節一般采用流量調節閥直接以流量計采集信號為反饋進行流量調節，其一 般應用在流動平穩、擾動較小的環境，調節精度受到流量計精度和閥門前后氣流擾動大小 的影響，精度偏差在5%以上，應用于如大型天然氣氣輸氣管道等工業領域。
[0004] 節流方式流量調節一般采用調壓閥或減壓閥與節流孔板配合，在孔板孔口形成音 速流動，根據空氣動力學原理空氣流量與孔板前總壓（閥后總壓）和孔板開孔面積成正比， 通過調節閥后壓力和更換不同孔徑的孔板來調節流量。該方式閥前和孔板后的氣流擾動對 流量影響很小，流量調節精度較高，精度偏差可控制在5%以內。這種調節方式優點在于流 量調節精度高，缺點是無法大范圍進行流量調節，選定孔板后，只能通過調節閥后壓力一定 范圍內調節空氣流量，如果所需流量超出其調節范圍，需要通過更換不同孔徑的孔板來實 現。
[0005] 現有的流量調節方式要么流量調節精度較低，要么無法一次進行大范圍流量調 節，本發明采用高精度調壓閥和可變喉道的二元收縮擴張噴管，通過實時調節噴管喉道和 閥后壓力來進行大范圍的空氣流量調節，流量調節精度高。

【發明內容】

[0006] 本發明提供一種空氣流量調節裝置，其能夠高精度大范圍進行流量調節。
[0007] 本發明的空氣流量調節裝置包括總溫測量單元、高精度調壓閥、總壓測量單元、可 調喉道二元收縮擴張噴管和控制系統，當需要調節流量的管道的直徑為D時，在所述管道入 口 1D位置配置所述總溫測量單元，在離所述總溫測量單元5D位置配置所述高精度調壓閥， 在離所述高精度調壓閥10D位置布置總壓測量單元，在離所述總壓測量單元5D位置配置所 述可調喉道二元收縮擴展噴管，所述總溫測量單元、高精度調壓閥、總壓測量單元、可調喉 道二元收縮擴張噴管均與所述控制控制系統電連接。
[0008] 優選所述可調喉道二元收縮擴張噴管的喉道面積可以調節
[0009] 本發明解決了現有空氣流量調節方法流量調節精度較低，較高精度條件下無法一 次進行大范圍流量調節的不足，通過采用高精度調壓閥和可變喉道的二元收縮擴張噴管， 實時調節噴管喉道和閥后壓力來進行大范圍的空氣流量調節，流量調節精度高。
【附圖說明】
[0010]圖1為流量調節裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011] 本發明提供的空氣流量調節裝置也是通過節流方式來進行流量調節，與其余節流 方式調節流量不同的在于該發明采用高精度調壓閥和可變喉道的二元收縮擴張噴管來替 代節流孔板，通過實時調節噴管喉道和閥后壓力來進行大范圍的空氣流量調節。同時由于 噴管流動分離少、均勻性好，其流量調節精度更高，可達到1 %以內。
[0012] 其原理為：
[0013 ] 根據空氣動力學原理，流通通道內的空氣流量G與流動總壓P〇、總溫To、流通面積A 和速度系數λ具有一定的函數關系，其符合下述公式：
[0014]
[0015]
[0016] 根據超聲速流動理論，當通道出入口達到一定壓比后，在通道最小截面（噴管喉 道)處會產生音速流動，此時噴管喉道處的速度系數λ= 1、q(A) = 1，于是空氣流量G僅與流 動總壓Po、總溫To、噴管喉道面積A*有關，氣流總溫To可以通過測量獲得，因此要獲得所需流 量可以通過調節Po和A*來實現，通常流動總壓Po受到氣源壓力和用氣壓力的限制，調節裕度 一般都不大，因此如果A*可以靈活調節，將會使流量在一個很大的范圍內進行調節。
[0017]根據上述與原理本發明人研究出如下的裝置配置：
[0018] 如圖1所示，本發明的流量調節裝置包括總溫測量單元1、高精度調壓閥2、總壓測 量單元3、可調喉道二元收縮擴張噴管4、控制系統5。
[0019] 當需要調節流量的管道入口管道直徑為D，在離管道入口 1D的位置配置總溫測量 單元1，在總溫測量單元1 5D的位置布置高精度調壓閥2,在離高精度調壓閥2 10D的位置布 置總壓測量單元3,在離總壓測量單元3 5D的位置布置可調喉道二元收縮擴展噴管4。可調 喉道二元收縮擴張噴管4的喉道面積可以調節。
[0020] 控制系統5采集總壓測量數據、總溫測量數據、可調噴管喉道位置計算獲得空氣流 量，對比所需流量，對調壓閥和可調噴管喉道進行調整，從而獲得所需流量。
【主權項】
1. 一種空氣流量調節裝置，其特征在于：包括總溫測量單元、高精度調壓閥、總壓測量 單元、可調喉道二元收縮擴張噴管和控制系統，當需要調節流量的管道的直徑為D時，在所 述管道入口 1D位置配置所述總溫測量單元，在離所述總溫測量單元f5D位置配置所述高精度 調壓閥，在離所述高精度調壓閥10D位置布置總壓測量單元，在離所述總壓測量單元f5D位置 配置所述可調喉道二元收縮擴展噴管，所述總溫測量單元、高精度調壓閥、總壓測量單元、 可調喉道二元收縮擴張噴管均與所述控制控制系統電連接。2. 如權利要求1所述的空氣流量調節裝置，其特征在于:所述可調喉道二元收縮擴張噴 管的喉道面積可以調節。
【專利摘要】本發明公開了一種空氣流量調節裝置，其包括總溫測量單元、高精度調壓閥、總壓測量單元、可調喉道二元收縮擴張噴管和控制系統，當需要調節流量的管道的直徑為D時，在管道入口1D位置配置總溫測量單元，在離總溫測量單元5D位置配置高精度調壓閥，在離高精度調壓閥10D位置布置總壓測量單元，在離所述總壓測量單元5D位置配置所述可調喉道二元收縮擴展噴管，所述總溫測量單元、高精度調壓閥、總壓測量單元、可調喉道二元收縮擴張噴管均與所述控制控制系統電連接。本發明解決了現有空氣流量調節方法流量調節精度較低，較高精度條件下無法一次進行大范圍流量調節的不足。能夠實時調節噴管喉道和閥后壓力來進行大范圍的空氣流量高精度調節。
【IPC分類】G05D16/20
【公開號】CN105607668
【申請號】CN201510965262
【發明人】崔春, 張建偉, 鄭劉, 黃炳修, 馬利川, 易歡
【申請人】北京航天益森風洞工程技術有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月21日