具有旋转机构可测湍流度的装置制造方法及图纸

具有旋转机构可测湍流度的装置，它由具有旋转机构的探头，信号转换，数据处理三部分组成。探头的前段某断面处沿周向等４５°间隔分布三个测压孔。旋转机构的手柄，刻度盘与圆杆固连一体，指针与套筒一体固定在支架上，并套在圆杆外面。信号转换由半导体压力传感器和Ａ／Ｄ板组成。数据处理由内存有瞬态速度，压力，方向特性曲线的计算机完成。本实用新型专利技术结构简单，造价低，使用方便，信息量丰富，可对复杂气流流场，工程现场进行实测。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术所属
为复杂二维气流流场，非定常流流动参数测量的装置。对于定常流，平面气流流场一般采用二维复合测压管测量其速度大小和压力大小。对平面分离流、回流、旋涡等复杂气流的速度大小，压力大小，速度方向的识别和测量一般用转动式一孔测压管和六孔测压管。但一孔测压管它不适用于非定常流及湍流度的测量。六孔测压管虽然能测瞬态速度，但方向特性差，精度低，效果不好，而且结构复杂，制造困难。目前对湍流度的测量，一般用热线风速仪和激光多普勒测速仪，但这两种设备结构复杂，价格昂贵，激光多谱勒测速仪在测量过程中在流场内需添加合适的示踪粒子，所以使用，操作复杂。热线风速仪，易污染，受温度影响较大，因此测量过程中要不断的校正，工作量大。目前激光多普勒测速仪和热线风速仪多用在实验室进行科学研究，在工程现场实测尚难以实现。本技术专利技术刨造的目的，是由于现有技术存在上述问题，满足不了工程实际以及对测量湍流度设备低成本，易操作的需要，而专利技术刨造一种具有旋转机构可测非定常流速度大小，压力大小，方向及湍流度的装置。它结构简单，操作方便，可用于工程现场进行实测。为了实现上述专利技术刨造的目的，本技术实施
技术实现思路
如下具有旋转机构可测湍流度的装置，它由探头，信号转换，数据处理三部分组成，其探头为具有旋转机构的测压管，该探头的测压管有一个前端封闭内为空心的前段细后段粗的空心园杆1，在前段细的园杆1距前端某一距离的同一断面等间隔45°周向分布三个测压孔2，测压孔2由导气管3与园杆1后端的导气嘴4相连，在园杆1的粗段设置一个旋转机构，它的转动手柄5，刻度盘6与园杆1的粗段固连为一体，指针7固定在套筒8上，而套筒8固定在水平方向和垂直方向都能移动的坐标架上，并套在园杆1粗段的外面。信号转换部分是由敏感元件为半导体所制成的半导体压力传感器9和A/D板10组成。数据处理部分由计算机11完成，该计算机11内存有该装置旋转测量时的速度特性曲线，方面特性曲线和压力特性曲线及湍流度的计算公式。本技术与现有技术比较如下1、本技术，它可对非定常流复杂气流流场的速度大小，压力大小，方向和湍流度进行测量，而现有技术中的二维复合测压管等，只能对定常流的流动参数进行测量，六孔测压管虽然能测量脉动速度，但方向特性差，精度低。2、本技术，结构简单，造价低，使用操作方便，有效数据率高，可在工程现场进行实测。而目前对非定常流动的速度和湍流度能进行测量的有激光多普勒测速仪和热线风速仪，它们的结构复杂，制造困难，价格昂贵，激光多普勒测速仪测量时流场内需添加示踪粒子，使用操作不便，热线风速仪易污染，受温度影响大，需要经常较正，工作量大。激光多普勒测速仪和热线风速仪目前多用在实验室进行科学研究。附图附图说明图1.具有旋转机构可测湍流度装置的示意图。图2.具有旋转机构可测湍流度的装置，其探头左测视示意图。图3.具有旋转机构可测湍流度的装置，其探头测压孔分布示意图。以下结合附图对本技术最佳实施例结构原理进行详细的阐述。人们在工业实际中常见到液体或气体的流动多半都是比较复杂的湍流流动，其流动参数常随时间而脉动。用一般的测量手段很难得到其流动参数的脉动量，目前在实验室里多采用激光多普勒测速仪和热线风速仪，测量其速度和湍流度。但这两种设备结构复杂，制造困难，价格昂贵，使用操作有较多不便。本专利技术者所专利技术创造的具有旋转机构可测湍流度的装置，它结构简单造价低，使用方便，它不仅能测得瞬态速度大小，湍流度，而且能测得压力大小和压力脉动大小及流动方向。因此该装置测得的流动参数多，信息量丰富，有效数据率高，在工程现场进行实测比较方便。本技术是一种具有旋转机构可测湍流动的装置，见图1，它由探头，信号转换和数据处理三部分组成。该探头是一个具有旋转机构的测压管。在探头的测压管前段细的园杆1处，某一断面有径向测压孔2，它由导气管3与园杆1后端导气嘴4相连，在园杆1的粗段设置一个旋转机构，它由转动手柄5，刻度盘6，指针7，套筒8构成。转动手柄5，刻度盘6与园杆1的粗段固连为一体，指针7固定在套筒8上，而套筒8固定在沿水平方向和垂直方向都能移动的坐标架上。信号转换部分由敏感元件为半导体的压力传感器9和A/D板10组成。数据处理部分由计算机11完成，计算机11内存有该装置旋转测量时的速度特性曲线，方向特性曲线和压力特性曲线及湍流度计算公式。图2是该装置探头的左侧视示意图，从图中可看出套筒8是套在园杆1粗段的外面，套筒8的另一端为园盘形，它放在转动手柄5和刻度盘6之间，这样园杆1和转动手柄5刻度盘6一体绕其轴线旋G转，转动角度由刻度盘显示。图3是具有旋转机构可测湍流度的装置，其探头测压孔的分布图，从图可看出在园杆1细段同一断面间隔45°周向分布3个测压孔。本技术具有旋转机构可测湍流度的装置在使用之前，首先建立其方向，总压和速度特性曲线，一般都是在已知总压，方向，速度的标准流场来获取这些特性曲线的。所得到的旋转测量时的速度特性曲线，方向特性曲线和压力特性曲线都存入计算机11内，以便作数据处理时用。当对某一未知流场某一点进行测量时，该装置的探头首先由坐标架的丝杠水平移动和齿条垂直移动，找到流场中测点的位置，在测点处使探头园杆1绕轴线沿一个方向等45°间隔旋转7次，顺次得到8个中心孔压力值，以找出其中最大压力值Pmax和左、右相邻测压孔的压力值P-max，P+max，为一组压力值，此时它所对应的三孔测压管的位置是迎风的，对迎风位置的三孔测压管快速采集一组压力值，P-max’i-，Pmax’i，P+max’，i’+，其中i＝1，2，3，……N。由半导体压力传感器9将压力信号转换成电信号，再由A/D板10将电信号转换成数字信号送入计算机11，该计算机11内存有旋转测量时速度特性曲线，方向特性曲线和压力特性曲线及湍流度计算公式。即u′u′-=Σi=1Nu′1u1′/N]]>v′v′-=Σi=1Nv′1v1′/N]]>u′v′-=Σi=1Nu′1v1′/N]]>其中u′-为x方向脉动速度分量；v′-为y方向脉动速度分量。经计算机11进行数据处理即可得到复杂流动的速度大小，压力大小，方向及湍流度。总之本技术结构简单，制造容易，造价低，使用方便，可对工程现场进行实测，测量的信息量丰富，有效数据率高。用A/D＋D/A板通过计算机控制步进电机，可实现上述过程的全自动测量。权利要求1.具有旋转机构可测湍流度的装置，其探头部分有一个测压管，该测压管有前端封闭内为空心前段细后段粗的园杆1，在园杆1前段有测压孔，其特征在于该装置它包括具有旋转机构的探头，信号转换，数据处理三部分，探头园杆1前段细处，同一断面沿周向等45°间隔分布三个测压孔2，测压孔2由导气管3与园杆1后端的导气嘴4相连，在园杆1的粗段有一个旋转机构固连一体。2.按照权利要求1所说的具有旋转机构可测湍流度的装置，其特征在于该本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有旋转机构可测湍流度的装置，其探头部分有一个测压管，该测压管有前端封闭内为空心前段细后段粗的园杆１，在园杆１前段有测压孔，其特征在于该装置它包括具有旋转机构的探头，信号转换，数据处理三部分，探头园杆１前段细处，同一断面沿周向等４５°间隔分布三个测压孔２，测压孔２由导气管３与园杆１后端的导气嘴４相连，在园杆１的粗段有一个旋转机构固连一体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王希麟，张会强，周力行，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]