專利名稱：一種空氣流體壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種壓力傳感器，特別涉及一種適用于測量空氣流體壓力 的壓力傳感器，該壓力傳感器可以精確測定流經(jīng)空氣的全壓、靜壓，并進一步 計算獲得動壓以及流經(jīng)空氣的流量，從而廣泛滿足各類需要測量流動空氣壓力 和風量的應用場合。 技術(shù)背景
目前用于測定空氣流體壓力的裝置一般采用普通的畢托管原理進行，而根 據(jù)普通畢托管原理制成的壓力測量裝置具有明顯的缺陷，它無法消除流經(jīng)的氣 流產(chǎn)生明顯紊流擾動所造成的影響；在使用該種壓力測量裝置進行測量時，必 須將壓力測量裝置設置于穩(wěn)定的氣流段中，即測量裝置必須放置在類似于層流 的空氣流環(huán)境中才能保證壓力測量的精度，而且在氣流速度低于5M/S的流動速 度以下時測量裝置無法獲得精確的測定結(jié)果。如中國專利00226927. 9記載了一 種聯(lián)軸畢托管，該聯(lián)軸畢托管包括內(nèi)接管(l)、外接管(2)、由總壓氣流通道(6) 和靜壓氣流通道(7)組成的測量頭(3)，靜壓氣流通道(7)置于總壓氣流通道(6) 內(nèi)，兩通道上分別開有總壓孔(4)、靜壓孔(5)，它還包括一個連接內(nèi)、外接管 和測量頭(3)的聯(lián)軸節(jié)(8)，該聯(lián)軸節(jié)一端設有與測量頭(3)的總壓氣流通道(6) 和靜壓氣流通道(7)對接的通道(9)、 (1 0),該通道(9)、 (1 O)的延伸端分別與 內(nèi)接管(1)和外接管(2)連接。采用該種畢托管測量氣流壓力雖然可以在一定程 度上起到提高測量精度，減少干擾，縮小誤差的目的，但還是不能從根本上解 決氣流紊流擾動對測量結(jié)果所造成的影響，無法改變在氣流狀態(tài)穩(wěn)定性不高的 條件下，測量誤差較高，且測量風速范圍較窄，應用受到較大的現(xiàn)狀。因此， 需要提出一種新型的空氣流體壓力傳感器來解決上述問題。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種空氣流體壓力傳感器，該傳感器是在普通 畢托管原理基礎上改進的，該裝置設有全壓采樣孔、全壓均壓腔和流體采樣通 道，流體采樣通道與全壓均壓腔呈并聯(lián)布置方式，可有效消除氣流紊流狀態(tài)對 測定精度的影響，結(jié)構(gòu)簡單，測量效果好。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種空氣流體壓力傳感器， 有一個均壓輸出器，在該均壓輸出器上從左至右依次設有全壓采樣臂、全壓輸 出口和靜壓輸出口，在所述的均壓輸出器內(nèi)設有全壓均壓腔，在該全壓均壓腔右方設有靜壓均壓腔，所述的全壓輸出口與所述的全壓均壓腔連通，所述的靜 壓輸出口與所述的靜壓均壓腔連通，在所述的全壓采樣臂上設有全壓采樣孔， 該全壓采樣孔與設置在全壓采樣臂內(nèi)的流體采樣通道連通，所述的流體采樣通 道與所述的全壓均壓腔連通。
本實用新型與已有技術(shù)相比有以下優(yōu)點
1. 本實用新型采用在空氣流體壓力傳感器上設置全壓采樣孔的設計，使不 同方向的采樣孔與均壓腔以并聯(lián)方式連通，可保證真實反映來自氣流的全壓狀 態(tài)，能有效消除氣流形態(tài)對壓力檢測的影響，無論在何種氣流形態(tài)中，均能保 證測量的精度達到95%以上；此外，該種壓力檢測裝置能獲得高達3倍以上的空 氣流體壓力放大系數(shù)，可以在風速2M/S 14M/S的范圍內(nèi)有效測定空氣壓力值， 從而為不同應用條件下、更加廣泛的流速范圍提供精確測量空氣壓力和流量的 解決方案。
2. 本實用新型采用了設置靜壓檢測孔的設計，靜壓輸出口與多個靜壓檢測 孔以并聯(lián)方式連通，可避免全壓采樣臂、全壓導通管和靜壓導通管對氣流產(chǎn)生 二次擾動多靜壓測量精度的影響、在保證壓力采樣和輸出精度同時，降低空氣 流過時產(chǎn)生的氣流壓降和噪聲。


圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(剖視圖)；
圖3為本實用新型中靜壓均壓腔的結(jié)構(gòu)示意圖(圖2的A—A剖視圖)。
一種空氣流體壓力傳感器，有一個均壓輸出器l，在該均壓輸出器上從左至 右依次設有全壓采樣臂2、全壓輸出口3和靜壓輸出口4，在所述的均壓輸出器 內(nèi)設有全壓均壓腔5，在該全壓均壓腔右方設有靜壓均壓腔11，所述的全壓輸 出口與所述的全壓均壓腔連通，所述的靜壓輸出口與所述的靜壓均壓腔連通， 在所述的全壓采樣臂上設有全壓采樣孔6，該全壓采樣孔與設置在全壓采樣臂內(nèi) 的流體采樣通道7連通，所述的流體采樣通道與所述的全壓均壓腔連通。
在所述的均壓輸出器左端設有導流頭8，該導流頭為一個圓錐體，可起到穩(wěn) 定導流的作用。
在所述的均壓輸出器上設置有四個全壓采樣臂，所述的四個全壓采樣臂均 以均壓輸出器為軸垂直設置，各全壓采樣臂之間夾角為90。；在各全壓采樣臂上 均設置有至少一個全壓采樣孔，且各全壓采樣孔的大小以及設置在各全壓采樣臂上的位置均相同，設置在各全壓采樣臂內(nèi)的流體采樣通道以并聯(lián)方式與所述 全壓均壓腔連通。本實施例中所述的四個全壓采樣臂的尺寸、規(guī)格均相同，且 四個全壓采樣臂均設置在同一垂直面內(nèi)。本實施例中在各全壓采樣臂上均設置 有一個全壓采樣孔。
為了美觀、實用，本實施例中所述的全壓采樣臂可以是橢圓柱體、圓柱體、 矩形柱體或正多邊形柱體等的其中之一 。
所述的流體采樣通道一端封閉，另一端與所述的全壓均壓腔連通。
在所述的流體采樣通道封閉一端的全壓采樣臂上設置有固定孔9，該固定孔 可通過螺栓、鉚釘?shù)冗B接方式便捷的將空氣流體壓力傳感器固定在圓形、橢圓 形、方形或矩形等形狀的氣流通道內(nèi)。
所述的全壓輸出口與所述全壓均壓腔右部連通，在該全壓輸出口上連接有 全壓輸出管10,以便連接外部監(jiān)控設備，方便測量與輸送有效全壓信號。本實 施例中，所述的全壓輸出口垂直設置在所述全壓均壓腔右部的上壁。
在所述均壓輸出器上還設置有至少兩個靜壓檢測孔13，所述的靜壓檢測孔 與所述靜壓輸出口在均壓輸出器內(nèi)互相連通構(gòu)成所述的靜壓檢測腔11，且靜壓 檢測孔和靜壓輸出口均以均壓輸出器為軸設置在同一垂直面上。
本實施例中的靜壓輸出口設置在靜壓均壓腔上方，該靜壓輸出口上連接有 靜壓導通管12，以便連接外部監(jiān)控設備，方便測量與輸送有效靜壓信號。
本實施例中，在所述均壓輸出器上均勻設置四個靜壓檢測孔，各靜壓檢測 孔之間的夾角為90°，所述的靜壓輸出口設置在兩個靜壓檢測孔之間的均壓輸出 器上，所述的四個靜壓檢測孔的尺寸、規(guī)格均相同；這樣做的目的是可在保證 壓力采樣和輸出精度同時，進一步避免動壓采樣臂、動壓導通管和靜壓導通管 對氣流產(chǎn)生的二次擾動、并降低空氣流過時產(chǎn)生的氣流壓降和噪聲。
上述中所述的全壓采樣臂的長度、全壓采樣孔的數(shù)量及排布位置按照所需 測定的空氣流量范圍和空氣流道的尺寸確定并經(jīng)計算機氣流形態(tài)模擬分析及實 際測試重復驗證，可有效消除空氣流道布置方式和流體形態(tài)對測量精度的影響， 在相應的壓力測量范圍內(nèi)保證壓力測量的精度。
所述的全壓采樣孔獲取的空氣全壓值經(jīng)過全壓采樣臂內(nèi)的流體采樣通道輸 送至均壓輸出器內(nèi)的全壓均壓腔，經(jīng)過平均后獲得單一的全壓值，并經(jīng)過全壓 輸出口連接到外部監(jiān)控設備，作為測量與控制依據(jù)的有效全壓信號。
所述的全壓導通管和靜壓導通管可采用橡膠或其它具有良好柔韌性和防火 性能的材料制成，便于靈活布置，滿足不同應用場合的安裝接管需要。
權(quán)利要求1、一種空氣流體壓力傳感器，其特征在于有一個均壓輸出器，在該均壓輸出器上從左至右依次設有全壓采樣臂、全壓輸出口和靜壓輸出口，在所述的均壓輸出器內(nèi)設有全壓均壓腔，在該全壓均壓腔右方設有靜壓均壓腔，所述的全壓輸出口與所述的全壓均壓腔連通，所述的靜壓輸出口與所述的靜壓均壓腔連通，在所述的全壓采樣臂上設有全壓采樣孔，該全壓采樣孔與設置在全壓采樣臂內(nèi)的流體采樣通道連通，所述的流體采樣通道與所述的全壓均壓腔連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣流體壓力傳感器，其特征在于在所述的均 壓輸出器左端設有導流頭，該導流頭為一個圓錐體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣流體壓力傳感器，其特征在于在所述的均 壓輸出器上設置有四個全壓采樣臂，所述的四個全壓采樣臂均以均壓輸出器為 軸垂直設置，各全壓采樣臂之間夾角為90。；在各全壓采樣臂上均設置有至少一 個全壓采樣孔，設置在各全壓采樣臂內(nèi)的流體采樣通道以并聯(lián)方式與所述全壓 均壓腔連通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣流體壓力傳感器，其特征在于在所述的四 個全壓采樣臂上均設置有一個全壓采樣孔，且各全壓采樣孔的大小以及設置在 各全壓采樣臂上的位置均相同。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣流體壓力傳感器，其特征在于所述的全壓 輸出口與所述全壓均壓腔右部連通，在該全壓輸出口上連接有全壓輸出管。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣流體壓力傳感器，其特征在于在所述均壓 輸出器上還設置有至少兩個靜壓檢測孔，所述的靜壓檢測孔與所述靜壓輸出口 在均壓輸出器內(nèi)互相連通構(gòu)成所述的靜壓均壓腔，且靜壓檢測孔和靜壓輸出口 均以均壓輸出器為軸設置在同一垂直面上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣流體壓力傳感器，其特征在于在所述均壓 輸出器上均勻設置四個靜壓檢測孔，各靜壓檢測孔之間的夾角為90°，所述的靜 壓輸出口設置在兩個靜壓檢測孔之間的均壓輸出器上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣流體壓力傳感器，其特征在于在所述的靜 壓輸出口上連接有靜壓導通管。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣流體壓力傳感器，其特征在于所述的全壓 采樣臂可以是橢圓柱體、圓柱體、矩形柱體或正多邊形柱體的其中之一。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣流體壓力傳感器，其特征在于所述的流 體采樣通道一端封閉，另一端與所述的全壓均壓腔連通。
專利摘要本實用新型涉及一種空氣流體壓力傳感器，有一個均壓輸出器，在該均壓輸出器上從左至右依次設有全壓采樣臂、全壓輸出口和靜壓輸出口，在所述的均壓輸出器內(nèi)設有全壓均壓腔，在該全壓均壓腔右方設有靜壓均壓腔，所述的全壓輸出口與所述的全壓均壓腔連通，所述的靜壓輸出口與所述的靜壓均壓腔連通，在所述的全壓采樣臂上設有全壓采樣孔，該全壓采樣孔與設置在全壓采樣臂內(nèi)的流體采樣通道連通，所述的流體采樣通道與所述的全壓均壓腔連通。本實用新型采用全壓采樣孔的設計，有效消除氣流形態(tài)對壓力檢測的影響。采用靜壓檢測孔的設計，可在保證壓力采樣和輸出精度同時，降低空氣流過時產(chǎn)生的氣流壓降和噪聲。
文檔編號G01L7/00GK201255677SQ200820122529
公開日2009年6月10日 申請日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者毛麗華 申請人:毛麗華