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风量静压检测

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发布时间：2025-07-02 09:49:13 更新时间：2025-07-01 09:49:13

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

风量静压检测：通风系统性能的关键评估

风量静压检测是评估通风系统（如风机、风扇、空调机组、风管系统等）核心性能指标——风量与静压——的关键技术手段。通风系统的效率、能耗以及能否满足设计或使用要求，很大程度上取决于其实际运行的风量与静压是否达到预期目标。这项检测广泛应用于暖通空调（HVAC）系统的安装验收、定期维护、故障诊断以及产品研发和质量控制环节。通过精确测量系统在特定工况下产生的风量（单位时间内流过某一截面的空气体积，通常以立方米每小时m³/h或立方英尺每分钟CFM表示）和克服系统阻力所需的静压（空气垂直作用于管道壁面的压力，通常以帕斯卡Pa或英寸水柱in.w.g表示），工程师和技术人员可以判断系统是否高效运行、是否存在设计缺陷或运行故障，并为优化调整提供数据依据。

核心检测项目

风量静压检测的核心目标是获取两个相互关联的关键参数：

风量 (Airflow Rate): 指单位时间内通过系统特定截面（通常是风机出风口、回风口或设计测试段）的空气体积流量。这是衡量系统输送空气能力的最直接指标。
静压 (Static Pressure): 指在风管内气流方向上，空气作用于管壁的垂直压力，是克服管道摩擦阻力、局部阻力（如弯头、阀门、过滤器等）所必需的能量。它反映了系统对气流产生的阻力大小。

通过这两个参数，可以绘制出系统的“风量-静压性能曲线”，这是理解和评估风机及系统匹配性的基础。

关键检测仪器

进行精确的风量静压检测，需要依赖专业的仪器设备：

风量罩 (Airflow Capture Hood / Flow Hood): 最常用的风量测量工具，尤其适用于测量风口（送风口、回风口）的散流风量。它罩住风口，内置风速传感器阵列，直接显示或输出风量值。
皮托管 (Pitot Tube): 配合微压计使用，测量风管内气流的全压和静压，通过计算动压（全压与静压之差）和平均风速，再结合风管截面积计算风量。适用于风管系统内部测量。
热线/热膜风速仪 (Hot-Wire / Hot-Film Anemometer): 直接测量点风速的精密仪器。通过多点测量风管截面风速分布，计算平均风速和风量。对低风速测量灵敏。
叶轮风速仪/风轮风速仪 (Vane Anemometer): 利用旋转叶轮感应风速，结构简单耐用，常用于风口风速测量。使用时需注意与风口距离和角度。
微压计 (Manometer / Pressure Gauge): 用于精确测量静压、动压或压差。类型多样，包括倾斜式微压计、数字式压力计（精度高，可直接连接皮托管）、U型管压力计等。
数据采集系统 (Data Acquisition System): 用于自动记录和处理来自各种传感器的压力、风速/风量信号，提高效率和准确性。

主要检测方法

风量静压检测的方法选择取决于被测对象、工况条件以及可接近性：

风管测孔法 (Duct Traverse):
- 在风管直管段（满足前5D后3D要求，D为风管直径/当量直径）开测孔。
- 使用皮托管+微压计或固定安装的阵列风速传感器（如多点平均皮托管）。
- 按标准（如Log-Tchebycheff法或Log-Linear法）在风管截面上选取多个测点。
- 测量各点动压，计算平均动压和平均风速，再乘以风管截面积得风量。
- 在测点附近测量静压（通常在管壁开孔测量）。
风量罩法 (Capture Hood Method):
- 将风量罩严密罩在送风口或回风口上。
- 仪器直接读取风量值（已校准）。
- 在风管接近风口处或机组静压箱处测量静压（需开测压孔）。
- 简便快捷，适用于末端风口测量，但对风口尺寸和形状有要求。
喷嘴法/孔板法 (Nozzle/Orifice Plate Method):
- 在专门的标准测试风室（如ISO 5801, AMCA 210, GB/T 1236 规定的试验台）中采用。
- 使气流通过一个或多个标准喷嘴或孔板。
- 精确测量喷嘴/孔板前后的静压差（ΔP）。
- 根据喷嘴/孔板的流量系数和测得的压差计算风量。
- 在风室入口/出口或风机进出口测量静压。
- 精度最高，主要用于风机产品的出厂测试或实验室标定。

遵循的检测标准

为确保检测结果的准确性、可靠性和可比性，风量静压检测必须严格遵循相关国家标准、行业标准或国际标准：

国际/行业通用标准:
- AMCA 210 (ANSI/AMCA Standard 210): 由美国空气运动与控制协会制定，是风机空气性能试验的权威实验室标准，详细规定了风机风量、静压、功率和效率的测试方法（主要采用喷嘴法/孔板法）。
- ISO 5801: Industrial fans - Performance testing using standardized airways: 国际标准化组织标准，与AMCA 210类似，规定了风机性能的标准测试方法。
- ASHRAE Standard 111 (Measurement, Testing, Adjusting, and Balancing of Building HVAC Systems): 美国采暖、制冷与空调工程师协会标准，涵盖了现场HVAC系统的测试、调整和平衡（TAB），包含风量测量的方法和要求。
中国国家标准:
- GB/T 1236-2017 《工业通风机用标准化风道进行性能试验》: 等效采用ISO 5801:2007，是中国的风机性能实验室测试国家标准。
- GB/T 14294-2008 《组合式空调机组》: 对组合式空调机组的性能试验（包括风量、静压、输入功率等）提出了要求，通常参照GB/T 1236等方法进行。
- JGJ/T 177-2009 《公共建筑节能检测标准》: 包含了对空调通风系统风量、风系统单位风量耗功率等项目的检测方法要求。
- GB 50243-2016 《通风与空调工程施工质量验收规范》: 对通风与空调工程安装完成后的系统风量、风口风量、风管系统漏风量等检测验收提出了具体要求和方法。

注意事项： 现场检测时，应尽量创造接近标准测试条件的稳定工况（如关闭门窗、稳定风速），注意仪器校准、测点位置的代表性和测量方法的规范性（如皮托管方向），并考虑温度、大气压对气体密度（进而影响风量计算）的修正。对于复杂的风管网络，需注意系统中阀门开度对静压分布的影响。测试风机性能时，常通过调节风门或更换测试管路来改变系统阻力，从而获取不同工况点下的风量和静压。