礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法及其裝置制造方法
【專利摘要】礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法及其裝置，通過應用變頻調節的方法，獲取多變頻率礦用通風機的變頻運行特性；通過應用節流調節的方法，獲取工頻與節流礦用通風機的運行特性或變頻與節流礦用通風機的運行特性；通過應用調節風機葉片角，結合工頻與節流或變頻與節流的調節手段，獲取多變葉片角耦合多變頻率的礦用通風機的運行特性；采用沿程布置靜壓環器件的方法，實施節流措施，獲取管道沿程流動參數，捕捉多變葉片角、多變頻率的礦用通風機特性參數在沿程管道上的數值顯現特征，其系統裝置包括動力裝置I，管道裝置II，電氣控制裝置III，傳感變送裝置IV，自動測量裝置V，實現礦用通風機運行曲線族與動態通風管道阻力之間的耦合特性的模擬。
【專利說明】礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法及其裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于礦井通風及其動力裝備測試技術研究領域，具體涉及礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法及其裝置。
技術背景
[0002]對于煤礦而言，礦井通風及其裝備就是其“呼吸系統”和“肺臟器官”。礦井主要通風機不斷供給新鮮風，排出污風，是保障煤礦安全生產的“呼吸裝備”。采掘的接續，煤礦需風量和通風阻力會變化，地面氣候的四季變化，地面地下間的自然通風動力值也會變化，采準班次的輪換，采掘工作面實際需風量也會隨之變化。此外，采區地質條件變化了，則采掘面的生產需風也可能隨之變化；礦井開采深度的不同，上述變化量在通風系統中的顯現也存在差異，礦井通風具有動態變化特征。動態變化的礦井通風系統，需要配備能動態調節的礦井主要通風機。就目前的技術水平而言，礦井主要通風機的運行調節方式主要可分為變葉片角度、變頻調速和被動自適應。其中，隨著井巷延伸，礦井通風阻力會增大，需風量可能也會增大，根據流體力學及流體機械的基本原理，礦井主要通風機運行工況點則自動滑移到供給的靜壓等于礦井通風阻力，這就是礦井主要通風機的被動自適應；被動自適應運行下的礦井主要通風機，經常出現礦井阻力能被有效克服，但是供風量則小于礦井需風量，但是，礦井卻處于不安全通風狀態；隨著采掘的繼續，二者供需之間的矛盾會越來越突出，礦井通風的安全保障功能幾乎喪失，“小馬拉著大車”；則只能通過改變礦用通風機的葉片角度，調節其運行工況點，但是又可能出現供風量滿足需要量，而供給的靜壓大于礦井通風阻力，則礦用通風機的運行靜壓效率下降，礦用通風機浪費著電能運行，“大馬拉著小車”。從現有的文獻報道和現場調研來看，從礦用通風機運行的角度看，“大馬拉著小車”和“小馬拉著大車”交替出現。“大馬拉著小車”只是浪費的電能，雖然數據非常可觀，但還能充分發揮礦井安全生產的保障功能；而“小馬拉著大車”，則供風量小于需風量，危害則嚴重得多，不能保障礦井的安全生產，極易誘發因供風量不足而導致的生產事故，危及作業人員的生命、井下的設備及原煤資源。因此，調節風機葉片角度和被動自適應的礦用通風機，無法解決上述礦井通風與礦用通風機之間經常出現的供需失衡問題。變頻調速技術可能是減緩或者解決上述供需失衡問題的技術途徑，但是對礦用通風機具有多變葉片角度的特點，如何確定多角度與某一角度、工頻與變頻，以及多變角度與多變頻率聯動下礦用通風機的多變性能曲線之間的關系；這些問題，涉及到了礦井通風及其裝備運行動態調節的耦合運行特性及其規律。多變葉片角和多變頻率的礦用通風機運行性能，與動態變化的礦井風網阻力特性，二者高度耦合。因此，開展礦用通風機多變頻率和多變葉片角下的運行性能耦合管網阻力特性的實驗研究，有助于礦井通風低耗高效，對采區通風安全，保障煤礦的安全高效生產，是非常有意義的。
[0003]目前，在通風機性能實驗方法及其設備方面，胡亞非針對煤礦現場主要通風機性能測試技術條件難以滿足需要的實際情況，提出了一種便攜式通風機性能綜合測定儀；孫明鋒、王鵬和袁緒針對節流調節方法測定通風機性能易產生滯后和操作不便的問題，采用變頻器帶動輔助風機的調節方法代替以前的節流閥裝置，提出了通風機性能測試系統及其測試方法。此外，Oswald N、Kruglov Y V、周心權、譚允禎、蔣曙光等國內外學者，則側重于礦用主通風機特性及其調節，或側重于礦井通風系統特性及其調節方面的研究。這些學者對二者耦合特性研究得較少，很少討論多變葉片角和多變頻率的礦用通風機運行性能，對角度和頻率聯動變化對其運行性能的影響，以及工頻運行特性與變頻運行特性之間的關系，尤其是與多變礦井通風阻力特性之間的耦合關系，研究很少，相關實驗方法及其設備更是鮮見。為此，本發明提出礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法及其系統裝置，能夠開展工頻礦用通風機運行性能的實驗、多變頻率礦用通風機運行性能的實驗、多變葉片角與多變頻率耦合的礦用通風機的實驗，有助于建立礦用通風機工頻運行性能與變頻運行性能之間的映射關系，有助于解耦多變葉片角變頻礦用通風機性能與礦井通風阻力特性。
【發明內容】
[0004]本發明提出一種煤礦采空區微流動實驗方法及其系統裝置，能夠模擬采空區內外壓差產生的驅動效應耦合了采空區內部濃度差效應對采空區內部微流動場，結合微尺度流體力學和礦井氣體動力學可定量揭示采區動態通風對采空區內部氣體濃度場的吞吐效應和在濃度差效應的驅動下采空區內部氣體濃度非穩態演變過程，及其二者耦合作用對采空區內部氣體濃度場的影響規律。
[0005]實現本發明的技術方案如下:
[0006]礦用通風機變頻調節與變阻力耦合特性實驗方法，步驟I通過應用變頻調節的方法，獲取多變頻率礦用通風機的變頻運行特性；步驟2通過應用節流調節的方法，獲取工頻與節流礦用通風機的運行特性或變頻與節流礦用通風機的運行特性；步驟3通過應用調節風機葉片角，結合工頻與節流或變頻與節流的調節手段，獲取多變葉片角耦合多變頻率的礦用通風機的運行特性；步驟4采用沿程布置靜壓環器件的方法，實施節流措施，獲取管道沿程流動參數，捕捉多變葉片角、多變頻率的礦用通風機特性參數在沿程管道上的數值顯現特征，步驟5結合多變葉片角、多變頻率的礦用通風機運行特性，實現礦用通風機運行曲線族與動態通風管道阻力之間的耦合特性的模擬。
[0007]礦用通風機變頻調節與變阻力耦合特性實驗方法的裝置，包括動力裝置，管道裝置，電氣控制裝置，傳感變送裝置，自動測量裝置。
[0008]上述所述的礦用通風機變頻調節與變阻力耦合特性實驗方法的裝置，所述動力裝置，包括集流口、集流口開口處安裝了集流口節流調節器件，集流口節流調節器件，由空心錐體為主體構成，可自由進退于集流口，集流口為錐形，后端安裝了礦用通風機。
[0009]上述礦用通風機變頻調節與變阻力耦合特性實驗方法的裝置，所述動力裝置通過過渡段與管道裝置連接，管道裝置包括多孔整流器件，厚壁不銹鋼管道，標準化管道流動測定段，靜壓環器件，連接法蘭，已標定的流量測定段，出流段，空心圓錐體流量調節段，多孔整流器件連接過渡段與厚壁不銹鋼管道，標準化管道流動測定段由至少五段標準化管道流動測定段構成，每段的結構相同，長度均為2000_，兩者之間用連接法蘭連接，連接法蘭也是其他功能管段之間的連接措施；在標準化管道流動測定段中均布置了靜壓環器件，已標定的流量測定段安裝在靜壓環器件后，通過出流段與空心圓錐體流量調節段連接。
[0010]上述礦用通風機變頻調節與變阻力耦合特性實驗方法的裝置，所述礦用通風機為單旋礦用通風機或對旋風機。
[0011]上述礦用通風機變頻調節與變阻力耦合特性實驗方法的裝置，所述傳感變送子裝置由溫濕度一體傳感變送器，絕對壓力傳感變送器，轉速傳感變送器，扭矩傳感變送器，高精度壓差傳感變送器，體積流量傳感變送器，空心圓錐體流量調節段遠程控制調節，變頻前電氣參數傳感變送器組，變頻后電氣參數傳感變送器組，溫濕度一體傳感變送器和絕對壓力傳感變送器，一組布置在管道外的室內環境中，其余布置在靜壓環器件上，轉速傳感變送器與扭矩傳感變送器安裝在礦用通風機上，精度壓差傳感變送器布置標準化管道流動測定段上，體積流量傳感變送器安裝在流量測定段上，空心圓錐體流量調節段遠程控制調節安裝了步進電機和遠程有線控制的空心圓錐體流量調節器件，安裝在空心圓錐體流量調節段上。
[0012]上述礦用通風機變頻調節與變阻力耦合特性實驗方法的裝置，所述電氣控制子裝置(III)可進行工頻與變頻的切換。
[0013]上述礦用通風機變頻調節與變阻力耦合特性實驗方法的裝置，所述自動測量子裝置，由數據轉換模塊、工控機和測試軟件構成。
[0014]上述礦用通風機變頻調節與變阻力耦合特性實驗方法的裝置，所述靜壓環器件，由溫濕度一體傳感變送器，絕對壓力傳感變送器，小徑銅管，側壁圓孔，加固焊點，固定支架，加固螺栓，加固支架，靜壓輸出接頭構成。溫濕度一體傳感變送器和絕對壓力傳感變送器對稱布置2組固定在固定支架上，側壁圓孔為位于小徑銅管側壁上圓孔，其孔徑一般為小徑銅管的0.1倍；在小徑銅管上外側壁面上鉆孔，形成了繞環的測孔，該測孔上氣流穿過孔面的流動矢量方向，與氣流主流動方向始終垂直。
[0015]上述礦用通風機變頻調節與變阻力耦合特性實驗方法的裝置，所述多孔整流器件，連接法蘭的外壁，厚壁不銹鋼管道的外壁，連接法蘭的螺栓孔，孔整流段的方孔流道構成，外壁連接法蘭，外壁為厚壁不銹鋼管道的外壁，螺栓孔連接法蘭。
[0016]本發明采用上述技術方案得到了以下的有益效果:
[0017]1.能完成多變風機葉片角度下的礦用通風機工頻+節流或變頻+節流運行的實驗;
[0018]2.能實現管道多種通風機特性參數作用下的沿程流動參數的有效模擬；
[0019]3.可望揭示多變葉片角度變頻礦用通風機與動態管網阻力特性之間耦合特性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1，實驗系統及其裝置示意圖。
[0021]圖2，風機裝置和管道裝置示意圖。
[0022]圖3，管道裝置的靜壓環器件剖面示意圖。
[0023]圖4，管道裝置的多孔整流器件剖面示意圖。
[0024]圖5，傳感變送裝置測點及測量數據布置示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的描述。
[0026]針對煤礦礦井通風及其裝備頻繁出現供需失衡的問題，本發明利用流體力學及礦井通風基本原理，通過五個子裝置的有機組合和匹配，形成了礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法及其裝置。該裝置能有效模擬雙向多變(葉片角度和頻率)運行下的礦用通風機性能實驗，能有效模擬節流調節下的礦用通風機性能實驗，能有效模擬多種運行工況下的管網沿程阻力分布。本發明所示的實驗裝置，如圖1所示。圖1為實驗裝置及其子裝置示意圖，在圖1中，I是動力子裝置，II是管道子裝置，III是電氣控制子裝置，IV是傳感變送子裝置，V是自動測量子裝置。
[0027]圖1中所述的I動力子裝置和II是管道子裝置，其系統布置如圖2所示。在圖2，I是集流口節流調節器件，2是集流口，3是礦用通風機，4是過渡段,5是多孔整流器件，6是厚壁不銹鋼管道，7是標準化管道流動測定段，8是靜壓環器件，9是連接法蘭，10是已標定的流量測定段，11是出流段(兼作可變徑接管段)，12是空心圓錐體流量調節段。環境中的空氣，經I的節流調節，經2的集流效應，流入3，3對流經的空氣施加機械能，空氣獲得能量，流速提高、全壓能增大，流經4，進入5。進入5的空氣，其流動流場被強制重新調整，流場變得更為均勻，速度分布不均等情況得以減緩。繼而，空氣流經由6構成管道，流經7 ；7由至少五段標準化管道流動測定段構成，每段的結構相同，長度均為2000mm，兩者之間用9連接，9也是其他功能管段之間的連接措施；在7中均布置了 8，用于測定空氣的流動參數和狀態參數。流入10的空氣，其體積流量被測定；10采用兩個流場測量方法，其一，低流量時，采用V錐流量計，其二，高流量時，采用強力巴流量計，二者的適用條件存在差異，選用兩種流量計的目的在于減小誤差并盡可能測定3的臨界工況實驗數據。被10測定了體積流量的空氣，進入7，并滿足測定后流動距離滿足當量直徑要求，以降低后掠臺階效應的影響，減少體積流量的測量誤差。經過流動緩沖的空氣，流入11，11是流動空氣的出口段，該段位可連接多種不同尺寸的管道，若標準管段直徑為1000mm，可另制作1000轉800、1000轉600、1000轉400和1000轉200的圓形變徑管(和圓變方變尺寸管)，以及長度為2000mm的800、600、400和200直徑(方形管邊長)的延伸管段，以便把是本實驗裝置用于其他吹風實驗的穩定動力源。動力子裝置和管道子裝置，提供了前置節流調節，即1，以及后置節流調節，即12;這兩種調節方法互為補充，也可協同發揮節流作用；其中，若在11后端接入了變徑管，則只能依靠I進行節流調節；若進行本發明所述實驗中管網增阻的量化測定，則只能依靠12進行節流調節；其他本發明所述實驗，則既可用I進行節流調節，也可用12進行節流調節，乃至I和12的聯合進行節流調節。本發明所述的動力子裝置和管道子裝置，提供了用于實驗測試的礦用通風機以及空氣流動的管道，提供了兩種不同節流調節功能段，提供準確測定空氣流動沿程流動參數和空氣狀態參數的物理模型條件，提供了體積流量實時測定的儀器準備，提供了模擬礦井通風風阻動態變化的增阻調節措施。
[0028]在圖2中，“8”為靜壓環器件。靜壓環器件的放大詳圖，如圖3所示。圖3，管道子裝置的靜壓環器件剖面示意圖。在圖3中，A-A為A-A剖面切開位置及剖面圖，13是溫濕度一體傳感變送器，14是絕對壓力傳感變送器，15是靜壓環器件的小徑銅管，16是小徑銅管的側壁圓孔，17是靜壓環器件的加固焊點，18是靜壓環器件的固定支架，19是靜壓環器件的加固螺栓，20是靜壓環器件的加固支架，21是靜壓環器件的靜壓輸出接頭。13和14對稱布置2組固定在18上，共計兩個溫濕度一體傳感變送器和兩個絕對壓力傳感變送器，分別用于測定管道子系統中流動空氣的溫度、濕度和絕對壓力。靜壓環器件的功能件為15，16為位于15側壁上圓孔，其孔徑一般為小徑銅管的0.1倍；在15上外側壁面上鉆孔，形成了繞環的多個測孔，該測孔上氣流穿過孔面的流動矢量方向，與氣流主流動方向始終垂直，由于孔徑微小，一般為1_左右，流入后流速很低，其測定壓力信號為靜壓值，其測量的原理與畢托管上靜壓的測定方法類似，因此，由15和16構成測定壓力的器件，稱之為靜壓測量器件，是構成即圖2和圖3中的“8”的核心器件。在8中，布置了絕對壓力傳感變送器和靜壓測量器件，二者的功能上存在差異；對于靜壓測定器件而言，其通過靜壓測量孔，并平均化各個測量孔上的數值，通過21的傳輸至高精度壓差傳感變送器，實現了環狀斷面上多點靜壓的連續實時測定和信號輸出；而絕對壓力傳感變送器，布置于管道內，從理論上的分析來看，該傳感變送器的測定數值，包括三部分，其一，相對于以前標定點以上的當地管道外大氣壓力，其二，管道內流動空氣的靜壓力，其三，管道內流動空氣速度壓力轉換而來的壓力；實際上，上述三個部分中，“二”和“三”的代數值，即為管道流動空氣的全壓；該全壓再加上前述的“一”，即為管道內的大氣壓力，也可稱為氣體絕對壓力。因此，在測定出了管道外當地大氣壓力的情況下，利用絕對壓力傳感變送器和靜壓測定器件+高精度壓差傳感變送器，二者可以發揮相互比較和校正數據測定的作用。本發明所述的8，實現了對圖2中所示7的多個測量段斷面上，流動空氣溫度和濕度的測定，流動空氣絕對壓力的測定，流動空氣相對靜壓的測定，為測定管網沿程靜壓降提供了實驗方法及裝置，能有效測定管網的動態阻力分布，能有效測定出管內大氣壓力的壓差波動，尤其是，結合管外的大氣壓力測定，可以找出管外波動的大氣壓力在管內沿程延遲差值，為存在地面大氣壓力波動的礦井通風風流在井巷內流動波動傳播規律研究，提供了模擬的實驗方法及其裝置。
[0029]在圖2中，“5”為多孔整流器件。多孔整流器件的放大詳圖，如圖4所示。圖4，管道子裝置的多孔整流器件剖面示意圖。在圖4中，B-B為B-B剖面切開位置及剖面圖，22是連接法蘭的外壁，23是厚壁不銹鋼管道的外壁，24是連接法蘭的螺栓孔，25是孔整流段的方孔流道。如2所示，來自過渡段的流動空氣，由于受到了 3的高速旋轉葉片施予的力，其流動矢量，有徑向分量、軸向分量和切向分量，流動場分布很不均勻，不能進行流動數據的測量。為此，在圖2中所示的4和7之間，布置多孔整流器件，長度一般不宜小于I倍當量直徑。在圖4中，由25所組成多個方向流道，存在三個速度矢量方向的流動氣流，在方形流道的物理約束下，徑向速度分量和切向速度分量被逐漸降低，逐步形成以軸向速度矢量占優的流動速度分布，該流動空氣可以近似看出單向流體流動。通過本專利所述的5,流動空氣的流場得以均勻化，提供了在圖2和圖3所述的7中進行空氣狀態參數、空氣流動的絕對壓力和相對靜壓測定的流場保障，減少實驗方法的測量誤差，為了管網動態沿程阻力測定提供流場保障。
[0030]在圖1中所述的“IV”是傳感變送子裝置，布置點示意詳圖，如圖5所示。圖5，傳感變送子裝置測點及測量數據布置示意圖。在圖5中，a是溫濕度一體傳感變送器，b是絕對壓力傳感變送器，c是轉速傳感變送器，d是扭矩傳感變送器，e是高精度壓差傳感變送器，f是體積流量傳感變送器，g是空心圓錐體流量調節段遠程控制調節，h是變頻前電氣參數傳感變送器組，i是變頻后電氣參數傳感變送器組。如圖5中所示的a和b，一組布置在管道外的室內環境中，用于測定并輸出室內環境的空氣狀態參數和大氣壓力；其余布置于圖2和圖3所述的8，即靜壓環器件上，用于測定和輸出管道內流動空氣的狀態參數和絕對壓力。c和d分別用于測定和輸出礦用通風機的電機轉速和運轉時所產生的扭矩力，測定電機轉速對分析變頻數值與轉速，以及轉速與流量、壓力和電耗之間的量化關系，提供測量儀器的保障；測定扭矩，為分析電機功耗與實際有功輸出之間差異提供數據支撐，有助于量化二者的因數關系。圖5中所示的e，僅布置于圖2和圖3中所述的7(標準化管道流動測定段)的管道功能段位上，用于測定和輸出通過8 (靜壓環器件)平均化的管道內外之間的靜壓差，為量化沿程阻力提供測量儀器的支持。圖5中所示的f，采用經過標定的強力巴體積流量計和V錐流量計，大風量即高管道內流速時，用強力巴流量計；而低風量即低速流動時，用V錐流量計；該兩種流量計，測定和輸出的是空氣體積流量。圖5中所示的g，安裝了步進電機和遠程有線控制的空心圓錐體流量調節器件，以方便實驗操作。圖5中所示的h和i，分別用于測定和輸出變頻器前后端的電壓、電流、功率因數、電功和頻率，為分析變頻頻率數值與電參數之間的衰變規律，尤其對開展變頻頻率數值與變頻器效率衰減之間的量化研究，提供實驗數據的支撐。利用上述七類傳感變送器，即溫濕度一體傳感變送器、絕對壓力傳感變送器、轉速傳感變送器、扭矩傳感變送器、高精度壓差傳感變送器、體積流量傳感變送器和電氣參數傳感變送器，能實現實時測定并輸出實驗大氣環境、管道內空氣流動參數、管道內空氣狀態參數，能實現實時測定并輸出被測礦用通風機輸出靜壓、輸出全壓、體積流量及所配電機的轉速、扭矩，能實時測定和輸出變頻器變頻前后的電氣參數。所述這些數據的測定和輸出，為多變頻率和多變角度的礦用主要通風運行性能的實驗，提供數據支撐；為動態管網阻力特性的實驗，提供數據支撐；利用礦用通風機和管網沿程阻力的實驗數據，能有效分析二者耦合運行特性。
[0031]總結上述具體實現方法，本發明的實驗方法與現有實驗相比，利用所述的動力子裝置的風機葉片角度的可調性，利用所述的管道子系統對空氣流動流場的均勻化作用，利用電氣控制子裝置實現了對被測礦用通風機的工頻運行和變頻運行的轉換和調節，利用所述的傳感變送子裝置實時且連續測定和輸出運行參數數值，利用自動測量子裝置實現實時連續接受和存儲運行參數數值；由此，實現了對被測礦用通風機和管道內流動空氣的運行參數和狀態的實現跟蹤和記錄。本發明所述的實驗方法和裝置，能完成多變風機葉片角度下的礦用通風機工頻+節流或變頻+節流運行的實驗，能實現管道多種阻力特性下沿程靜壓降分布的有效模擬，可望揭示多變葉片角度變頻礦用通風機與動態管網阻力特性之間耦合特性，初步形成礦用主要通風耦合動態礦井通風系統的變頻通風新理論。
【權利要求】
1.礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法，其特征在于:步驟I通過應用變頻調節的方法，獲取多變頻率礦用通風機的變頻運行特性；步驟2通過應用節流調節的方法，獲取工頻與節流礦用通風機的運行特性或變頻與節流礦用通風機的運行特性；步驟3通過應用調節風機葉片角，結合工頻與節流或變頻與節流的調節手段，獲取多變葉片角耦合多變頻率的礦用通風機的運行特性；步驟4采用沿程布置靜壓環器件的方法，實施節流措施，獲取管道沿程流動參數，捕捉多變葉片角、多變頻率的礦用通風機特性參數在沿程管道上的數值顯現特征，步驟5結合多變葉片角、多變頻率的礦用通風機運行特性，實現礦用通風機運行曲線族與動態通風管道阻力之間的耦合特性的模擬。
2.礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法的裝置，其特征在于:包括動力裝置(I)，管道裝置(II)，電氣控制裝置(III)，傳感變送裝置(IV)，自動測量裝置(V)。
3.根據權利要求2所述的礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法的裝置，其特征在于:所述動力裝置(I)，包括集流口(2)、集流口(2)開口處安裝了集流口節流調節器件(1)，集流口節流調節器件(I)，由空心錐體為主體構成，可自由進退于集流口(2)，集流口(2)為錐形，后端安裝了礦用通風機(3)。
4.根據權利要求2所述的礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法的裝置，其特征在于:動力裝置(I)通過過渡段(4)與管道裝置(II)連接，管道裝置(II)包括多孔整流器件(5)，厚壁不銹鋼管道(6)，標準化管道流動測定段(7)，靜壓環器件⑶，連接法蘭(9)，已標定的流量測定段(10)，出流段(11)，空心圓錐體流量調節段(12)，多孔整流器件(5)連接過渡段(4)與厚壁不銹鋼管道(6)，標準化管道流動測定段(7)由至少五段標準化管道流動測定段構成，每段的結構相同， 長度均為2000_，兩者之間用連接法蘭(9)連接，連接法蘭(9)也是其他功能管段之間的連接措施；在標準化管道流動測定段(7)中均布置了靜壓環器件(8)，已標定的流量測定段(10)安裝在靜壓環器件(8)后，通過出流段(11)與空心圓錐體流量調節段(12)連接。
5.根據權利要求3所述的礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法的裝置，其特征在于:所述礦用通風機(3)為單旋礦用通風機或對旋風機。
6.根據權利要求2所述的礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法的裝置，其特征在于:所述傳感變送子裝置(IV)由溫濕度一體傳感變送器(a)，絕對壓力傳感變送器(b)，轉速傳感變送器(C)，扭矩傳感變送器(d)，高精度壓差傳感變送器(e)，體積流量傳感變送器(f)，空心圓錐體流量調節段遠程控制調節(g)，變頻前電氣參數傳感變送器組(h)，變頻后電氣參數傳感變送器組(I)，溫濕度一體傳感變送器(a)和絕對壓力傳感變送器(b)，一組布置在管道外的室內環境中，其余布置在靜壓環器件(8)上，轉速傳感變送器(C)與扭矩傳感變送器(d)安裝在礦用通風機(3)上，精度壓差傳感變送器(e)布置標準化管道流動測定段(7)上，體積流量傳感變送器(f)安裝在流量測定段(10)上，空心圓錐體流量調節段遠程控制調節(g)安裝了步進電機和遠程有線控制的空心圓錐體流量調節器件，安裝在空心圓錐體流量調節段(12)上。
7.根據權利要求2所述的礦礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法的裝置，其特征在于:所述電氣控制子裝置(III)可進行工頻與變頻的切換。
8.根據權利要求2所述的礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法的裝置，其特征在于:所述自動測量子裝置(V)，由數據轉換模塊、工控機和測試軟件構成。
9.根據權利要求4所述的礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法的裝置，其特征在于:所述靜壓環器件(8)，由溫濕度一體傳感變送器(13)，絕對壓力傳感變送器(14)，小徑銅管(15)，側壁圓孔(16)，加固焊點(17)，固定支架(18)，加固螺栓(19)，加固支架(20)，靜壓輸出接頭(21)構成。溫濕度一體傳感變送器(13)和絕對壓力傳感變送器(14)對稱布置2組固定在固定支架(18)上，側壁圓孔(16)為位于小徑銅管(15)側壁上圓孔，其孔徑一般為小徑銅管的0.1倍；在小徑銅管(15)上外側壁面上鉆孔，形成了繞環的測孔，該測孔上氣流穿過孔面的流動矢量方向，與氣流主流動方向始終垂直。
10.根據權利要求4所述的礦用通風機耦合管網運行特性的實驗方法的裝置，其特征在于:所述多孔整流器件(5)，連接法蘭的外壁(22)，厚壁不銹鋼管道的外壁(23)，連接法蘭的螺栓孔(24)，孔整流段的方孔流道(25)構成，外壁(22)連接法蘭(9)，外壁(23)為厚壁不銹鋼管道的外壁，螺栓`孔(24)連接法蘭(9)。
【文檔編號】G01M9/00GK103674469SQ201310676289
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】陳世強, 王海橋, 李軼群, 趙伏軍, 成劍林, 賈騰 申請人:湖南科技大學
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