專利名稱：渦流動(dòng)量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種氣體流動(dòng)強(qiáng)度測量的裝置，更具體地說，本實(shí)用新型屬于一種測量氣體渦流或滾流強(qiáng)度的渦流動(dòng)量計(jì)。
背景技術(shù)：
目前，在氣道實(shí)驗(yàn)中，常采用葉片式風(fēng)速儀或渦流測量儀進(jìn)行氣道中氣體的穩(wěn)流測試。
所述的葉片式風(fēng)速儀(VSM)，由兩個(gè)設(shè)置在滑動(dòng)軸承上的矩形葉片組成，在葉片的前緣端面設(shè)置一個(gè)測量孔。實(shí)驗(yàn)時(shí)，由葉片直接測得氣道中渦流旋轉(zhuǎn)的速度，再利用Ricardo計(jì)算方法的有關(guān)公式計(jì)算平均渦流比等參數(shù)。這種測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，但只能測量氣缸半徑范圍以內(nèi)的渦流轉(zhuǎn)速平均值。因此，它的缺點(diǎn)是，測量范圍窄，測量精度低，可靠性差。
所述的渦流測量儀(如英國Cussons公司的渦流測量裝置)，由蜂窩體、密封裝置、支撐結(jié)構(gòu)和扭矩測量系統(tǒng)構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)時(shí)，由包括應(yīng)變儀負(fù)荷傳感器、彈簧柱塞和扭矩臂管理單元的扭矩測量系統(tǒng)測量氣體推動(dòng)蜂窩體產(chǎn)生的扭矩，再利用Ricardo計(jì)算方法計(jì)算渦流比等參數(shù)。這種測量裝置的測量精度雖然好于前者，但其缺點(diǎn)是，構(gòu)造復(fù)雜，成本極高，且測量結(jié)果的重復(fù)性差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種具有測量可靠性、成本低、重復(fù)性好、能精密測量氣體流動(dòng)強(qiáng)度，特別是能對(duì)氣道內(nèi)的渦流或滾流強(qiáng)度進(jìn)行精確測量的渦流動(dòng)量計(jì)。
本實(shí)用新型的渦流動(dòng)量計(jì)，由固定機(jī)構(gòu)、蜂窩體、測量桿、扭矩測量裝置以及設(shè)置在各接口處的密封件構(gòu)成；所述的固定機(jī)構(gòu)為圓筒狀，內(nèi)設(shè)三個(gè)由連筋將心盤與外緣連接的隔層；所述的蜂窩體為圓柱狀，設(shè)置在所述固定機(jī)構(gòu)第一隔層的上端；所述的測量桿通過其中心轉(zhuǎn)軸與分別安裝在第一隔層和第二隔層中心的高精度微型軸承設(shè)置在所述的兩隔層之間，測量桿上徑向設(shè)置有標(biāo)定桿；所述的扭矩測量裝置，設(shè)置在所述的固定機(jī)構(gòu)底部第三隔層上，與所述的測量桿構(gòu)成扭矩測量系統(tǒng)；所述的扭矩測量裝置由扭矩傳感器、信號(hào)采集系統(tǒng)與顯示儀器組成；所述測量桿的中心轉(zhuǎn)軸，其上端穿過所述蜂窩體的中心，其下端通過聯(lián)軸器與所述扭矩測量裝置的中心轉(zhuǎn)軸連接。
所述的聯(lián)軸器為彈性聯(lián)軸器；所述的蜂窩體、測量桿、扭矩測量裝置的回轉(zhuǎn)中心同軸線。
本實(shí)用新型的有益效果是可靠性好，成本低，測量精確度高，具有可重復(fù)性。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型固定機(jī)構(gòu)中隔層的端面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型應(yīng)用于氣道穩(wěn)流實(shí)驗(yàn)臺(tái)的示意圖。
圖中蜂窩體1固定機(jī)構(gòu)2測量桿3聯(lián)軸器4扭矩測量裝置5第一隔層6第二隔層7標(biāo)定桿8第三隔層9顯示儀表10連筋11外緣12心盤13氣門壓緊機(jī)構(gòu)14氣缸蓋15實(shí)驗(yàn)臺(tái)面16渦流動(dòng)量計(jì)17穩(wěn)壓筒18吸風(fēng)機(jī)19模擬缸套20具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
如圖1所示，本實(shí)用新型的渦流動(dòng)量計(jì)，由蜂窩體1、固定機(jī)構(gòu)2、測量桿3、扭矩測量裝置5和設(shè)置在各接口處的密封件構(gòu)成；所述的固定機(jī)構(gòu)2為圓筒狀，其內(nèi)設(shè)置有由以4條連筋11將心盤13與外緣12連接成盤狀(如圖2所示)的第一隔層6、第二隔層7、第三隔層9；所述的蜂窩體1為圓柱形，它設(shè)置在所述的固定機(jī)構(gòu)2的第一隔層6的上端；所述的測量桿3通過分別安裝在所述固定機(jī)構(gòu)2的第一隔層6和第二隔層7心盤13上的高精度微型軸承設(shè)置在第一隔層6和第二隔層7之間，并在測量桿3的徑向設(shè)置標(biāo)定桿8，標(biāo)定桿8的用途是在本實(shí)用新型出廠前或使用前用于初始標(biāo)定；所述的扭矩測量裝置5設(shè)置在所述的固定機(jī)構(gòu)2底部的第三隔層9上，它與所述的測量桿3構(gòu)成扭矩測量系統(tǒng)；所述測量桿3的中心轉(zhuǎn)軸，其上端穿過所述蜂窩體1的中心，其下端通過聯(lián)軸器4與所述扭矩測量裝置5的中心轉(zhuǎn)軸連接。所述的聯(lián)軸器4為彈性聯(lián)軸器；所述的扭矩測量裝置5由扭矩傳感器、信號(hào)采集系統(tǒng)與外設(shè)的顯示儀表10組成。所述的蜂窩體1、測量桿3和扭矩測量裝置5在裝配時(shí)應(yīng)保證其回轉(zhuǎn)中心同軸線。
圖3示出了本實(shí)用新型的渦流動(dòng)量計(jì)應(yīng)用于穩(wěn)流實(shí)驗(yàn)臺(tái)時(shí)測量渦流強(qiáng)度的設(shè)置情況。它的測量方法是當(dāng)吸風(fēng)機(jī)19運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在氣缸蓋15的氣道中形成待測氣流(包括渦流與滾流)，待測氣流的大小可通過調(diào)節(jié)氣門壓緊機(jī)構(gòu)14來設(shè)定。當(dāng)待測氣流通過渦流動(dòng)量計(jì)17時(shí)，氣流吹動(dòng)蜂窩體1，使蜂窩體1產(chǎn)生一定的扭矩，此扭矩通過與蜂窩體1同轉(zhuǎn)軸的測量桿3傳遞到與其聯(lián)接的扭矩測量裝置5中，由其中的扭矩傳感器拾取其電壓信號(hào)，經(jīng)信號(hào)采集系統(tǒng)放大并傳輸?shù)酵庠O(shè)的顯示儀表10(見圖1)，示出測量結(jié)果。然后再利用渦流動(dòng)量計(jì)17測出的扭矩相關(guān)參數(shù)，根據(jù)Ricardo計(jì)算方法的下列公式計(jì)算出氣道渦流(或滾流)強(qiáng)度的大小。
Ricardo方法Ricardo無量綱渦流強(qiáng)度NR為NR=8τmVOB]]>其中τ-扭矩，NmB-氣缸內(nèi)徑，mm-質(zhì)量流量，Kg/sVo-理論進(jìn)氣速度或速度頭，m/s本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)(1)由于扭矩測量裝置、蜂窩體、測量桿等具有非常高的同心度，保證了測量精度和其測量結(jié)果的重復(fù)性；(2)由于采用彈性連軸器，保證了本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，可靠性好，經(jīng)久耐用；(3)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，成本較低，適于推廣。
以上是對(duì)本實(shí)用新型的渦流動(dòng)量計(jì)及其實(shí)施方式的示意性描述，沒有限制性。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，作出其他實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種渦流動(dòng)量計(jì)，由固定機(jī)構(gòu)、蜂窩體、測量桿、扭矩測量裝置以及設(shè)置在各接口處的密封件構(gòu)成；其特征在于，所述的固定機(jī)構(gòu)為圓筒狀，內(nèi)設(shè)三個(gè)由連筋將心盤與外緣連接的隔層；所述的蜂窩體為圓柱狀，設(shè)置在所述固定機(jī)構(gòu)第一隔層的上端；所述的測量桿通過其中心轉(zhuǎn)軸與分別安裝在第一隔層和第二隔層中心的高精度微型軸承設(shè)置在所述的兩隔層之間，且測量桿上徑向設(shè)置有標(biāo)定桿；所述的扭矩測量裝置，設(shè)置在所述的固定機(jī)構(gòu)底部第三隔層上，與所述的測量桿構(gòu)成扭矩測量系統(tǒng)；所述的扭矩測量裝置由扭矩傳感器、信號(hào)采集系統(tǒng)與顯示儀器組成；所述測量桿的中心轉(zhuǎn)軸，其上端穿過所述蜂窩體的中心，其下端通過聯(lián)軸器與所述扭矩測量裝置的中心轉(zhuǎn)軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流動(dòng)量計(jì)，其特征在于，所述的聯(lián)軸器為彈性聯(lián)軸器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流動(dòng)量計(jì)，其特征在于，所述的蜂窩體、測量桿和扭矩測量裝置的回轉(zhuǎn)中心同軸線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種能對(duì)氣道內(nèi)的渦流或滾流強(qiáng)度進(jìn)行精確測量的渦流動(dòng)量計(jì)。它由固定機(jī)構(gòu)、蜂窩體、測量桿、扭矩測量裝置和設(shè)置在各接口處的密封件構(gòu)成；所述的固定機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置三個(gè)由連筋將心盤與外緣連接的隔層；所述的蜂窩體，設(shè)置在所述固定機(jī)構(gòu)第一隔層的上端；所述的測量桿，通過分別安裝在第一隔層和第二隔層中心的高精度微型軸承設(shè)置在所述的兩隔層之間；所述的扭矩測量裝置，設(shè)置在所述的固定機(jī)構(gòu)底部第三隔層上；所述測量桿的中心轉(zhuǎn)軸，其上端穿過所述蜂窩體的中心，其下端通過彈性聯(lián)軸器與所述扭矩測量裝置的中心轉(zhuǎn)軸連接；所述的扭矩測量裝置由扭矩傳感器、信號(hào)采集系統(tǒng)與顯示儀器組成。
文檔編號(hào)G01M9/06GK2624202SQ0325073
公開日2004年7月7日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者劉德新 申請人:天津大學(xué)