彭明辉
【摘 要】The ventilation quantity is one of the main indicators of performance appraisal of main fan in coal mine the accurate measurement of the ventilation is an important work of coal mine main ventilator performance appraisal. At present, the most commonly used method for mea-suring ventilation quantity with pitot tube static pressure difference indirect measurement of wind speed sensor, direct wind method, static pressure difference of indirect measurement, mechanical wind table artificial measurement and the total pressure tube method for the determi-nation of static pressure plate attached to the wall. Each method has its advantages and disadvantages, in the main ventilation machine test, need to choose the air test method according to the installation of main fan in coal mine, in order to ensure the accuracy and scientific of test data volume.%风量是考核煤矿主通风机性能的主要指标之一，准确测量主通风机风量是煤矿主通风机性能鉴定的重要工作。目前最为常用的风量测量方法有皮托管压差间接测量法、风速传感器直接测风法、静压差间接测量法、机 械风表人工测量法和全压管附壁静压片测定法。每种方法都有其优缺点，在主通风机测试时，需根据煤矿主通风机的安装情况选择风量测试方法，才能保证风量测试数据的准确性和科学性。
【期刊名称】《煤矿现代化》
【年(卷),期】2014(000)004
【总页数】3页(P106-108)
【关键词】主通风机;风量;静压差;风速
【作 者】彭明辉
【作者单位】国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心，重庆400037; 中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037
【正文语种】中 文
【中图分类】TD723
煤矿主通风机性能测试的关键在于准确测量其风量，一直以来都是一个测试难题，也是整个通风机性能测试成败的关键。现对煤矿现场风量测试的五种方法及其优缺点进行分析：
采用皮托静压管在风机的进口或者出口进行流量测量。断面选择在风流稳定，风管无明显的变径，风流无明显涡流，流线接近于平行且垂直于该截面的位置。测点布置见图1。在风管同一测量截面的3个直径方向按线性法选24个测点，每个测点上绑一根皮托管，皮托管的全压孔迎着气流方向，静压孔垂直于气流。24根皮托管的全压和静压分别用软管连接起来。用补偿微压计或者其他测量压差的仪器测出截面上各测点的平均压差△p，通过平均值计算风量［1］。 1.1 优点
测试数据相对准确，数值波动较小。
1.2 缺点
（1）需在测试截面焊接安装架布置皮托管，准备工作时间较长。
（2）由于至少要24根皮托管，所以在用胶管和三通来连接时出现漏气几率较高，且漏气点不容易被发现。
（3）皮托管的全压孔容易被风流中的粉尘堵塞。（4）胶管容易被风流吹断。
整流罩（5）不能直接读出风速值，需通过公式计算才能得出测试风速值。
本方法使用于进风巷平滑，有足够焊接空间，空气质量较好，风流稳定，测试时间充裕的环境。
风速传感器以点代面测风方法。该方法的测试条件和位置跟皮托管压差间接测量法基本相同，布置的位置必须选择在断面风流稳定，风管无明显的变径，风流无明显涡流，流线接近于平行且垂直于该截面的位置。按使用风速传感器个数将风洞断面分为3×3、3×4和4×4个等面积矩形，分别对应9只、12只和16只风表，并使所装风速传感器的叶轮位于各个矩形的正中。图2所示的是使用9只风速传感器的情况。即将测风断面近似平分为9个小矩形，在各自的几何中心分别安装1只风速传感器，以该点风速代表该小矩形面积的平均风速，进而计算风量。具体安装尺寸还需根据现场实际情况计算【2】。
风速传感器原为气象测量用杯式传感器，测值范围是0.5～30m/s，在量程内其风杯转速与实际风速线性相关较好，可完全满足风洞内任何测点的风速测试；该传感器的信号处理采用光电管式或霍尔元件式原理，风杯每转动1周就会输出固定的脉冲信号，以供采集电路计数和处理，其主机可打印各传感器测得的实际风速和平均值。
2.1 优点
可以直接读出风流的速度，而且可以直观的看出瞬间风速的变化，测试相对准确。如果有传感器被损坏或者连接线未连接好，很容易被发现。
2.2 缺点
（1）需在测试截面焊接安装架布置风速传感器，准备工作时间较长。
（2）风速传感器的连接线容易出故障。
（3）风速传感器容易被损坏。
此法适用条件与皮托管压差间接测量法相同。
当难以在风机的进出口测布置皮托管和风速传感器进行风量测量时，可采用静压差法间接进行测量。即根据流体力学理论，流体在通过变径管道时，其各种能量的转化及大小与流风量和变径管的几何尺寸存在着相应的关系。伯努利方程描述：当流体从大断面一端流向小断面一端时，静压能将由大变小，而动压能则由小变大［3］。基于这一原理，通过风机整流环外壳两端的静压口(（如图3所示），分别引出两路压力至差压传感器，再测出两个断面在流道中的面积，即可计算出风量。
3.1 优点
准备工作简单，只需在两个断面上焊接测压嘴。
3.2 缺点
（1）不容易到风流相对稳定且截面积不同的两个断面。
（2）有整流罩的断面测出数据波动较大，数据稳定性差。
（3）测量截面的尺寸较为麻烦，且不容易测准，特别是有整流罩的断面。
（4）若直接用生产厂家提供的通风机图纸，由于加工的问题，尺寸误差较大。
本方法使用于在巷道的进风巷无平滑的巷道，没有足够空间焊接安装架，井下空气质量又较差，风流稳定，测试时间较短的环境。
机械风表操作简单，测风员在通风巷道内手持机械风表直接测量该断面的风速。由于同一个断面，不同的位置风速不同，为了准确测出该断面的风量，应在巷道内按照一定的规律移动，测出平均风速。一般测风员采用如图4中的两种线路方式测量。
4.1 优点
操作简单方便，无须布置其他仪器
4.2 缺点
（1）测风员处在风机进口端风流中，易发生危险；长时间在大噪音风机进口端测风危害大。
（2）通过手持的方式测量，易使风表产生角度偏移，造成数据准确性不高。
（3）测试时间不好把握，难以在规定的测试时间内完成测试。
（4）移动速度不好掌握，容易产生时快时慢的情况影响数据准确性。
（5）测风员处在巷道中，对风流有一定的影响，而且由于移动的速度和不同的移动线路等其他人为因素原因，测量结果重复性差。
本方法使用于在巷道的进风巷无平滑的巷道，没有足够空间焊接安装架，井下空气质量较好，风流相对稳定，测试时间较短，静压差间接测量法又不能使用的环境。
全压管、附壁静压片测试，全压管的安装安装按照图1的规定，在流速不均匀的测定断面或者扩散器环形空间、集风器入口等安设全压管。全压管侧头应超前支撑架100mm，全压孔迎风正对风流。附壁静压片紧贴压力测试壁面。全压管和附壁静压片的接头用胶管分别与压力计相连接，测定其全压和静压。
5.1 优点
风流测试断面的选择要求相对较低，短直段即可，测试数据相对准确。
5.2 缺点
（1）全压管和附壁静压片为非标准件，单件加工，修正系数不一致。
（2）要焊接支架，安装比较费事。（3）全压管容易堵塞
（4）胶管易漏气，且不易发现。
本方法使用于有直段的巷道，有足够空间焊接试验架，井下空气质量较好，风流不稳定，测试时间充裕的环境。
在煤矿现场测试主通风机风量，每种方法都有他的优缺点，在实际测试中，需根据每个煤矿的实际通风条件和通风机的安装位置来选择相应的测试方法，为煤矿的通风系统提供有力的数据支撑。
彭明辉（1981-），男，四川大竹人，2006年毕业于四川理工学院，本科，工程师主要从事煤矿设备检测检验工作。
【相关文献】
[1]GB/T10178-2006工业通风机现场性能试验[S].
[2]严俭祝,左树勋.矿井主要通风机性能检测新技术［J］.矿业安全与环保，2002，29（5）：41.
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