一種周向布置陣列式傳感器夾具裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及一種周向布置陣列式傳感器夾具裝置，用于電容層析成像測量，特別針對圓柱狀管道內(nèi)流體、氣體的分布、流型等的檢測成像，屬于檢測領(lǐng)域中傳感器固定
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]層析成像(Computed tomography)技術(shù)是指通過從物體外部檢測到的數(shù)據(jù)重建物體內(nèi)部(橫斷面)信息的技術(shù)，也叫計算機輔助斷層成像技術(shù)。層析成像技術(shù)創(chuàng)新了探測物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢測方式。當應(yīng)用的檢測方式為電容式傳感器時就稱為電容層析成像。在掃描過程中，陣列式電容層析成像傳感器極板需要均勻分布于絕緣管道外壁并與管壁緊密貼合。
[0003]在過去的研究中，對于電容層析成像傳感器的固定多采用粘合固定、橡膠圈緊固的方法，其局限性在于:
[0004]1、一旦粘合固定后就難以取下。
[0005]2、不方便保證傳感器探頭在圓周上的共面性和陣列的均勻分布。
[0006]3、傳感器極板數(shù)量是固定的，無法增減。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為彌補傳統(tǒng)電容層析成像傳感器固定方式的局限性，本發(fā)明設(shè)計了一種便于拆卸，適用于不同圓柱管徑的電容層析傳感器裝置，其特點在于:
[0008]1、能使傳感器各極板與管道緊密接觸并牢固固定，且易于裝卸。
[0009]2、能保證傳感器各極板在圓周平面上的共面性，以及極板陣列的分布均勻度(相鄰探頭間的圓心角相同)。
[0010]3、能適用安裝于不同直徑的圓柱管道。
[0011]—種周向布置陣列式傳感器夾具裝置，其特征在于:包括多個單元，每個單元包括傳動齒條(I)、定位螺桿(2)、左齒輪桿(3)、右齒輪桿(4)和齒輪桿箱(5);上表面設(shè)計u型螺紋的傳動齒條(I)，與定位螺桿(2)上的u型螺紋槽進行螺紋配合，定位螺桿(2)穿過齒輪桿箱(5)的開的兩個通孔并通過一對六角螺母￠)固定在齒輪桿箱(5)上；左齒輪桿
(3)桿上端帶有齒輪且桿上端的上下表面均開有盲孔，用于與傳動齒條(I)配合，桿中部與底部開有螺紋通孔；右齒輪桿(4)桿的上端帶有齒輪且桿上端的上下表面均開有盲孔，桿中部與底部開有螺紋通孔的右齒輪桿(4)，在下部分為平行的兩個桿，在后續(xù)裝配中能夠起到加固作用；齒輪桿箱(5)由上箱蓋部分和下箱蓋部分兩部分組合在一起而成的，其內(nèi)部為對稱的凸起圓柱，和左齒輪桿(3)和右齒輪桿(4)上的盲孔配合使用，用于固定左齒輪桿
(3)和右齒輪桿(4)，而且上齒輪桿箱(5)的前后開有不帶螺紋的通孔，用于約束定位螺桿
(2)的自由度;
[0012]相鄰兩個單元之間通過工字夾塊連接在一起；外形“工”字形的工字夾塊(9)，上表面兩個有半圓凸槽且開有通孔(a)、(b)，用于與左齒輪桿(4)和右齒輪桿(5)、平頭螺栓
(8)、六角螺母(6)進行同軸配合在固定極板。工字夾塊底部螺紋通孔用于與圓頭螺釘(7)配合卡緊極板。
[0013]進一步，工字夾塊(9)底部弧度隨管道曲率的不同而不同。
[0014]進一步，多個單元為4個、6個或8個。
[0015]為了實現(xiàn)上述發(fā)明的目的，所述的ECT傳感器通用型夾具以如下方式實現(xiàn):
[0016]該裝置由9類關(guān)鍵部件組成，分別是傳動齒條(1)，定位螺桿(2)，左齒輪桿(3)，右齒輪桿(4)，齒輪桿箱(5)，六角螺母￠)，圓頭螺釘(7)，平頭螺栓(8)以及工字夾塊(9)。其中定位螺桿(2)，六角螺母(6)，圓頭螺釘(7)，平頭螺栓(8)為標準件，其他部件為自主設(shè)計的非標準件。各類零件的詳細說明如下:
[0017]一、零件介紹:
[0018]1.傳動齒條⑴:傳動齒條⑴上表面設(shè)計u型螺紋，如圖1.1所示。
[0019]2.定位螺桿(2):定位螺桿(2)與傳動齒條(I)上的u型螺紋槽進行螺紋配合，并通過上下兩端一對六角螺母￠)固定在齒輪桿箱(5)上。如圖1.2所示；
[0020]3.左齒輪桿(3):桿的上端帶有齒輪且桿上端的上下表面均開有盲孔，用于與傳動齒條(I)配合，桿中部與底部開有螺紋通孔。如圖1.3所示。
[0021]4.右齒輪桿(4):桿的上端帶有齒輪且桿上端的上下表面均開有盲孔，桿中部與底部開有螺紋通孔，為后續(xù)裝配方便，右齒輪桿(4)在下部分為平行的兩個桿，在后續(xù)裝配中能夠起到加固作用。如圖1.4所示；
[0022]5.齒輪桿箱(5):用于保護并固定傳動齒條(I)，定位螺桿(2)，左齒輪桿(3)，右齒輪桿(4)而設(shè)計的。由上下兩半組合在一起而成，其內(nèi)部為對稱的凸起圓柱，而且上齒輪桿蓋的前后開有不帶螺紋的通孔，如圖1.6所示。
[0023]6.六角螺母(6):如圖1.7所示，為標準件。
[0024]7.圓頭螺釘(7):帶有圓頭的螺釘，如圖1.8所示，為標準件。
[0025]8.平頭螺栓⑶:如圖1.9所示，為標準件。
[0026]9.工字夾塊(9):外形“工”字形，如圖1.10所示，上部開有通孔(a)、(b)用于與左齒輪桿(4)和右齒輪桿(5)、平頭螺栓(8)、六角螺母(6)進行同軸配合固定極板而設(shè)計的。底部四個螺紋通孔用于與圓頭螺釘(7)配合以便更好卡緊極板。工字夾塊(9)底部弧度可隨管道曲率的不同進行相應(yīng)設(shè)計，以便更好貼合。如圖1.11所示。
[0027]為方便描述本發(fā)明，選擇四極板電容層析成像傳感器為例進行說明，其他數(shù)量極板與之類似。
[0028]本設(shè)計通過定位螺桿(2)調(diào)節(jié)傳動齒條(I)的上下運動，進而控制左齒輪桿(3)與右齒輪桿(4)的夾角變化，定位螺桿(2)通過上下兩端的六角螺母固定在齒輪桿箱(5)上，如圖2所示，稱為組件①，組件個數(shù)由最終決定的傳感器極板數(shù)量決定，以四極板傳感器為例，則相同組件需要四組，分別命名為組件①，組件②，組件③，組件④。組件①中的右齒輪桿(3)下端與組件②中的左齒輪桿(4)下端通過工字夾塊(9)上螺紋通孔(a)、(b)同軸固定。最后，圓頭螺釘(7)與工字夾塊(9)上螺紋通孔配合用于緊固傳感器極板，以便更緊地貼合在管壁上。為配合不同曲率管壁，工字夾塊(9)底部可設(shè)計相應(yīng)弧度，以便傳感器極板更好地貼合管壁。如圖10.1, 10.2，10.3，10.4所示。
【附圖說明】
[0029]圖1.1是傳動齒條⑴結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖1.2是定位螺桿⑵結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖1.3是左齒輪桿(3)結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖1.4是右齒輪桿⑷結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖1.5是左、右部分分別是齒輪桿箱(5)的上、下箱結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖1.6是齒輪桿箱(5)結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖1.7是六角螺母(6)結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖1.8是圓頭螺釘(7)結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖1.9是平頭螺栓⑶結(jié)構(gòu)圖。
[0038]圖1.10是工字夾塊(9)頂面結(jié)構(gòu)圖。
[0039]圖1.11是工字夾塊(9)底面弧度結(jié)構(gòu)圖。
[0040]圖2是組件①圖。
[0041]圖3是步驟I圖。
[0042]圖4是步驟2和步驟3的部分剖面圖。
[0043]圖5是步驟4圖。
[0044]圖6是步驟5圖。
[0045]圖7是步驟6圖。
[0046]圖8是步驟7圖。
[0047]圖9是步驟8圖。
[0048]圖10.1是工字夾塊(9)設(shè)計弧度I。
[0049]圖10.2是工字夾塊(9)設(shè)計弧度2。
[0050]圖10.3是工字夾塊(9)設(shè)計弧度3。
[0051]圖10.4是工字夾塊(9)設(shè)計弧度4。
【具體實施方式】
[0052]結(jié)合說明書附圖1對本發(fā)明做進一步說明:
[0053]步驟1.令傳動齒條(I)與定位螺桿(2)配合，并通過齒輪桿箱(5)的上下通孔固定。如圖3所示。
[0054]步驟2.令左齒輪桿(3)和右齒輪桿(4)與齒輪桿蓋(5)的下半部分進行同軸配合，保證左齒輪桿(3)和右齒輪桿(4)是平行的。如圖4所示。
[0055]步驟3.將傳動齒條(I)與左齒輪桿(3)和右齒輪桿(4)進行齒輪嚙合配合。如圖4所示。
[0056]步驟4.重復(fù)步驟1-步驟3，做出四個相同的組合體。如圖5所示。
[0057]步驟5.通過一對六角螺母(6)與傳動齒條(I)上的定位螺桿(2)進行螺紋配合后固定左齒輪桿(3)和右齒輪桿(4)之間角度。如圖6所示。
[0058]步驟6.另外三個組合體的左齒輪桿(3)和右齒輪桿(4)角度要與步驟5中得到的組合體中左齒輪桿(3)和右齒輪桿(4)之間的角度一致。如圖7所示。
[0059]步驟7.令任意組合體的左齒輪桿(3)和另一組右齒輪桿(4)帶螺紋的底通孔以及與工字夾塊(9)的螺紋通孔(a)、(b)，平頭螺栓(8)，六角螺母(6)進行同軸的配合，以此類推，最終形成一個封閉的夾具裝置。如圖8所示。
[0060]步驟8.令圓頭螺釘(7)與工字夾塊(9)的螺紋通孔進行螺紋配合，使得極板緊緊貼合在管壁上，如圖9所示。
【主權(quán)項】
1.一種周向布置陣列式傳感器夾具裝置，其特征在于:包括多個單元，每個單元包括傳動齒條(I)、定位螺桿(2)、左齒輪桿(3)、右齒輪桿(4)和齒輪桿箱(5);上表面設(shè)計u型螺紋的傳動齒條(I)，與定位螺桿(2)上的u型螺紋槽進行螺紋配合，定位螺桿(2)穿過齒輪桿箱(5)的開的兩個通孔并通過一對六角螺母￠)固定在齒輪桿箱(5)上；左齒輪桿(3)桿上端帶有齒輪且桿上端的上下表面均開有盲孔，用于與傳動齒條(I)配合，桿中部與底部開有螺紋通孔；右齒輪桿(4)桿的上端帶有齒輪且桿上端的上下表面均開有盲孔，桿中部與底部開有螺紋通孔的右齒輪桿(4)，在下部分為平行的兩個桿，在后續(xù)裝配中能夠起到加固作用；齒輪桿箱(5)由上箱蓋部分和下箱蓋部分兩部分組合在一起而成的，其內(nèi)部為對稱的凸起圓柱，和左齒輪桿(3)和右齒輪桿(4)上的盲孔配合使用，用于固定左齒輪桿(3)和右齒輪桿(4)，而且上齒輪桿箱(5)的前后開有不帶螺紋的通孔，用于約束定位螺桿(2)的自由度; 相鄰兩個單元之間通過工字夾塊連接在一起；外形“工”字形的工字夾塊(9)，上表面兩個有開有通孔的半圓凸槽且，用于與左齒輪桿(4)和右齒輪桿(5)、平頭螺栓(8)、六角螺母(6)進行同軸配合固定在極板上；工字夾塊底部螺紋通孔用于與圓頭螺釘(7)配合卡緊極板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:工字夾塊(9)底部弧度隨管道曲率的不同而不同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:多個單元為4個、6個或8個。
【專利摘要】一種周向布置陣列式傳感器夾具裝置，屬于輔助檢測領(lǐng)域。其包括多個單元，每個單元包括傳動齒條(1)、定位螺桿(2)、左齒輪桿(3)、右齒輪桿(4)和齒輪桿箱(5)；上表面設(shè)計u型螺紋的傳動齒條(1)，與定位螺桿(2)上的u型螺紋槽進行螺紋配合，定位螺桿(2)穿過齒輪桿箱(5)的開的兩個通孔并通過一對六角螺母(6)固定在齒輪桿箱(5)上；相鄰兩個單元之間通過工字夾塊連接在一起。該發(fā)明能使傳感器各極板與管道緊密接觸并牢固固定，且易于裝卸；能保證傳感器各極板在圓周平面上的共面性，以及極板陣列的分布均勻度(相鄰探頭間的圓心角相同)；能適用安裝于不同直徑的圓柱管道。該發(fā)明可用于輔助特定ECT傳感器電容值的測量，具有通用性，靈活方便。
【IPC分類】G01N27/22
【公開號】CN105044165
【申請?zhí)枴緾N201510290857
【發(fā)明人】李楠, 曾科, 劉逵, 焦敬品, 劉秀成, 呂炎, 郭成成
【申請人】北京工業(yè)大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月31日