[发明专利]气体流量测量装置及方法

权利要求书

1.气体流量测量装置，其特征在于，包括，

多分支管(1)、温度传感器(2)、第一压力传感器(3)、第二压力传感器(4)、前置放大器(5)和信号处理器(6)；

所述多分支管(1)包括主管(11)和分布在所述主管(11)侧壁上的若干空腔(7)，所述主管(11)的两端分别设置一个所述温度传感器(2)和一个所述第一压力传感器(3)，每一支所述空腔(7)外侧各连接有一个所述第二压力传感器(4)；

各所述温度传感器(2)、各所述第一压力传感器(3)和各所述第二压力传感器(4)分别通过所述前置放大器(5)与所述信号处理器(6)相连接；

所述信号处理器(6)用于处理所述多分支管(1)内测得的数据以得到气体流速。

2.根据权利要求1所述的气体流量测量装置，其特征在于，所述多分支管(1)为对称式多分支管，所述空腔(7)沿所述主管(11)管壁对称设置。

3.根据权利要求1所述的气体流量测量装置，其特征在于，所述第一压力传感器(3)为静态压力传感器，所述第二压力传感器(4)为压电式压力传感器。

4.根据权利要求1所述的气体流量测量装置，其特征在于，所述多分支管(1)的两端通过焊接连接在待测气体管道(8)上。

5.根据权利要求4所述的气体流量测量装置，其特征在于，所述多分支管(1)的两端分别安装气体阀门(12)。

6.根据权利要求1所述的气体流量测量装置，其特征在于，所述多分支管(1)的两端通过法兰(9)连接在待测气体管道(8)上。

7.根据权利要求4-6任一所述的气体流量测量装置，其特征在于，所述多分支管(1)两端分别安装扩张式消声器(10)。

8.气体流量测量方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-7任一所述的气体流量装置，包括以下步骤，

测量气体在多分支管内的参考压强p₀和参考温度T₀，计算气体静态密度ρ及参考声速c₀；

根据波纹管空气动力学理论，得到气体在多分支管内振动并产生啸叫噪声时，啸叫频率f与气体流速U的关系曲线图；

测量气体在所述多分支管内的啸叫频率和声幅，根据所述啸叫频率f与气体流速U的关系曲线图，得到气体流速U；

计算气体的质量流量q_m。

9.根据权利要求8所述的气体流量测量方法，所述计算气体静态密度ρ及参考声速c₀的公式如下，

式中，p₀表示气体在所述多分支管内的参考压强，M表示气体的摩尔质量，R表示理想气体常数，T₀表示气体在所述多分支管内的参考温度，κ表示开尔文常数。

10.根据权利要求8所述的气体流量测量方法，所述计算气体的质量流量q_m的公式如下，

q_m＝ρ∫_AUdA

式中，ρ表示气体静态密度，U表示气体流速，A表示待测气体管道的有效截面积。