取样流量传感器的应用与发展

标定

取样流量传感器，测量头只是一个流速传感器，应在风洞中标定流速系数，且阻塞比S应小于0.02。

研发

四十年来，均速管的研发着重于检测杆的形状，而对其准确度起决定性作用的是它的应用条件，厂家有意或无意忽视（或回避）了这个问题。

大管道气体流量测量系统

当无法改变工程现场条件时，可以采取措施改善现场条件，以达到准确测量风量的目的

整流器

当管中流速分布十分复杂，可以通过增加流速测量点准确进行描述，但如存在漩涡，且其大小及位置随流量大小不断变化，不清除漩涡就无法正确测量流量。当前最有效的办法就是采用整流器。

多点流速传感器

AM多点流速传感器

根据皮托管测速原理，通过测流体总静压之差推算流速，测点位置及数量按相关规范组成矩阵，充分反映管道中流速分布；流速传感器如采用圆管截面，当管径大于1米，空气流速大于2m/s时，雷诺数已超过106，采用圆截面管道已不存在“阻力危机”问题，而且还易于制造降低成本。

总压孔

总压孔加工了一个凹形槽，当气流偏斜±20％时，仍可准确测量差压。

静压孔

根据菲克亥尔摩方法，圆管在迎向流向±30％处压力分布，为理想静压孔的位置，因而流速系数等于1，可以避免圆管上压力分布带来的误差，但在相同流速下，输出差压将比均速管小50％。

热式多点流速传感器

当前较多用于测单点流速的流量传感器，优点是不易堵塞；灵敏度高可测0.05m/s以上的流速；不足是只能测干燥的气体流量；温度低于3000C，且探头易于污染，导致灵敏度下降。原则上也可研发为多点流速传感器，但不似差压式将所测多点总、静压平均后输出，因此，每一个热点探头都需在风洞中进行流速标定，工艺过程比较复杂，目前似尚未见有成熟的产品推出。

吹扫机

为解决粉尘的堵塞，采用吹扫装置可取得较好的效果，确保流量传感器长期可靠的工作。

流量传感器算机

根据速度面积法在一个截面上测几十点流速，才可能充分反映管道中的流速分布，以确保流量测量的准确度，以下因素应当考虑：每一个测点不仅因流速不同差压值会有差异；且温度、压力也因不等需进行补偿；因测点位置不同加权系数也不相同，计算十分复杂。采用的流量传感器算机就轻而易举了。

现场校验

单台流量传感器已很难准确测量大管道气体流量，必需由以上各部分组成系统，但尚无合适的试验室来校验千变万化的现场。校验必需在现场就地解决。

小结

取样流量传感器是否取得较好的测量效果的核心是它的应用条件—流场，无论是研发、校验和应用都必须面对，无法回避。

风洞是研究航空、航天的高科技试验设备，只能提供直匀流，可以校验流速传感器，给出流速系数，但不能校验流量传感器，因为流量传感器应用的现场不可能提供直匀流，流场不同，校验就失去意义。(end)