煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统，包括煤气柜模型，该煤气柜模型内设有位移检测件，该位移检测件检测风洞试验时所述煤气柜模型柜体的位移量。采用本实用新型专利技术的煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统的显著效果是，煤气柜模型能准确真实的模拟实际生产中煤气柜的状态，保证试验结果与实际结果接近；试验时将位移计内置，从煤气柜内侧检测柜体在风场中的位移量，避免风场对位移计的影响，提高试验精度。

Displacement measurement system for gas tank with aeroelastic model and wind tunnel test

The utility model discloses a gas cabinet pneumatic elastic model wind tunnel test displacement measurement system, including a gas cabinet model, the gas cabinet model has a displacement detection part, and the displacement detection part detects the displacement of the model cabinet of the gas cabinet when the wind tunnel test is tested. The remarkable effect of the pneumatic elastic model wind tunnel test displacement measuring system with this utility model is that the gas cabinet model can accurately and truly simulate the state of the coal gas cabinet in the actual production, and ensure that the test results are close to the actual results; the displacement meter is built in and the position of the cabinet in the wind field is detected from the inside of the coal gas cabinet in the test. To avoid the influence of wind field on the displacement meter, the accuracy of the test is improved.

【技术实现步骤摘要】
煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统
本技术涉及具体涉及土木工程风洞试验，具体涉及一种煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统。
技术介绍
煤气柜是贮存工业及民用煤气的钢制容器，有湿式煤气柜和干式煤气柜两种。湿式煤气柜为用水密封的套简式圆柱形结构；干式煤气柜为用稀(干)油或柔膜密封的活塞式结构。煤气柜的钟罩、塔及活塞为活动式结构，承受气体压力并保证良好的密封性能，其安装精度要求较高。煤气柜柜体材质为碳素钢和低合金钢。工地连接方式有铆接、焊接和高强度螺栓连接。焊接一般采用手工焊和CO2气体保护焊。柜顶桁架和柜顶板通常借助设置的中央台架进行安装。干式煤气柜在运行阶段，其内部大质量活塞由气压支撑沿柜体立柱内侧上下移动。煤气柜气弹模型试验中，重点关注柜体表面位移响应。现阶段国内风工程界对煤气柜结构的气动弹性模型风洞试验研究涉及甚少。对于传统空间网壳结构，风工程界一般采用激光位移计对其进行风洞试验位移响应测量，该方法测量效率较高，精度基本满足科研要求。但是对于煤气柜结构，传统位移测量方法并不适用，其原因主要是：1、不同工况下，柜体表面位移响应数据量极大，采用传统测试方法需大量激光位移测量设备，试验成本极高。2、传统测量设备外置，对风场影响较大，对于煤气柜结构这种风敏感结构，受扰动流场结构对试验精度影响较大。3、由于柜体结构整体较高，激光位移固定设备刚度受到局限，进而直接导致激光位移计本身在风洞试验阶段产生风致振动，与柜体部分产生相对误差，这显然会极大影响试验结果。鉴于上述原因，采用传统测量方式不能准确测试煤气柜结构位移响应。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本技术提供一种煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统。技术方案如下：一种煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统，其关键在于：包括煤气柜模型，该煤气柜模型内设有位移检测件，该位移检测件检测风洞试验时所述煤气柜模型柜体的位移量。采用该设计，位移计内置，从煤气柜内侧检测柜体在风场中的位移量，避免风场对位移计的影响，提高试验精度。作为优选，所述煤气柜模型设置在旋转座上，该煤气柜模型包括拼接式柜体，该拼接式柜体内竖向设有中心支撑筒，该中心支撑筒轴向设有多个试验位点，所述中心支撑筒外套设有活塞组件，该活塞组件对应设置在任一所述试验位点处，所述活塞组件和拼接式柜体之间设有浮动导向件；所述位移检测件为位移计，在所述中心支撑筒上固定连接位移计支架，在该位移计支架上设置多个所述位移计，多个所述位移计在所述位移计支架上竖向分布，所述位移计的感应端朝向所述拼接式柜体。采用以上技术方案，避免了传统的将活塞组件和煤气柜直接连接的方式，将活塞组件通过中心支撑筒支撑在煤气柜内，模拟活塞的悬浮状态，活塞通过浮动导向件上下移动，能精确的模拟真实情况下活塞的上下升降及悬浮，保证试验的正确性。作为优选，所述位移计支架包括横向固定杆和竖向固定杆，所述横向固定杆靠近所述中心支撑筒的下端设置，所述横向固定杆的内端与所述中心支撑筒固定，所述竖向固定杆的下端与所述横向固定杆固定，所述位移计竖向分布在所述竖向固定杆上，所述活塞组件上对应所述竖向固定杆设有让位通孔。采用以上方案，在活塞组件升降模拟活塞的高、中、低位时，活塞组件与位移计之间不会相互干扰。作为优选，所述活塞组件包括活塞支撑板，该活塞支撑板上方设有活塞模型，所述活塞模型包括模型框架，该模型框架和活塞支撑板之间设有活塞悬浮垫板，该活塞悬浮垫板与模型框架固定，在所述活塞支撑板上表面设有滚动支撑件，所述活塞悬浮垫板落在所述滚动支撑件上，所述活塞支撑板设置在任一所述试验位点处，所述模型框架内的空隙形成所述让位通孔。该设计方案中，活塞模型通过滚动支撑件落在活塞支撑板上，在煤气柜气弹模型风洞试验研究时，模拟活塞平动。作为优选，所述滚动支撑件包括安装座体和滚动嵌设在该安装座体内的支撑滚珠，所述安装座体固定在活塞支撑板上，所述支撑滚珠托举所述活塞悬浮垫板，在所述活塞支撑板上环向分布有至少三个所述滚动支撑件。通过支撑滚珠托举活塞模型，活塞模型的平动方向随意性强，能更真实的模拟活塞平动。作为优选，所述中心支撑筒包括筒体，所述筒体的外壁设有活塞支撑件，该活塞支撑件与任一所述试验位点对应的筒体可拆卸连接，所述活塞组件落在所述活塞支撑件上；在所述筒体的外壁轴向设有多组螺孔组，该螺孔组形成所述试验位点，每组所述螺孔组包括至少3个定位螺孔，同组螺孔组内的所有所述定位螺孔环向分布在所述筒体的外壁，所述活塞支撑件为支撑螺栓，在同组螺孔组内的所有所述定位螺孔内分别设有所述支撑螺栓。活塞支撑件小巧轻便，便于拆装；该设计中的螺孔组一方面标记定位需要试验的具体位置，另一方面方便与支撑螺栓快速拆装。作为优选，所述筒体下端环向设有至少3个调平支脚，所述调平支脚包括竖向设置的肋板，所述肋板与所述筒体的外壁连接，所述肋板的下边缘水平连接有支撑底板，该支撑底板上竖向螺纹穿设有调平螺栓。支撑螺栓与定位螺孔能快速拆装。作为优选，所述拼接式柜体包括至少两个筒形支架，所述筒形支架轴向依次拼接形成煤气柜柜体架，相邻两个筒形支架之间通过联接件连接，该煤气柜柜体架外围设有柜体外皮；所述柜体外皮包括多块铝板，多块所述铝板依次首尾连接形成所述柜体外皮，在所述煤气柜柜体架上贴合有双面胶，所述铝板通过该双面胶粘贴在所述煤气柜柜体架上。采用以上技术方案，煤气柜柜体架和柜体外皮均拼装组装，便于移送、转运，组装后，联接件对各段起到稳定连接作用，以保证煤气柜柜体架的稳定和连贯。作为优选，所述联接件包括沿同一竖直方向对接的上立柱和下立柱，所述上立柱的下端和下立柱的上端连接有同一个联结板，所述上立柱的下端和下立柱的上端设有与所述联结板相匹配的连接卡口，所述联结板位于该连接卡口内，所述联结板分别通过立柱固定螺栓与所述上立柱和下立柱连接，所述上立柱与上方的所述筒形支架连接，所述下立柱与下方的所述筒形支架连接；所述筒形支架包括多个水平设置的圆形架，多个所述圆形架沿同一竖直方向分布，所述筒形支架还包括多个立杆，多个所述立杆沿所述圆形架的中心环向分布，同一个所述立杆与所有所述圆形架连接，所述圆形架和立杆交叉连接形成网格状的所述筒形支架，在所述筒形支架的网格节点之间连接有斜杆，所述立杆的下端向下延伸形成所述上立柱，所述立杆的上端向上延伸形成所述下立柱，在所述圆形架、立杆和斜杆上分别贴合有所述双面胶，所述位移计的感应端径向朝向所述柜体外皮。作为优选，所述浮动导向件包括固定在所述活塞组件上的固定座，该固定座上朝向所述拼接式柜体设有弹性件，该弹性件上设有导向滚轮，该导向滚轮沿所述立杆滚动。作为优选，所述弹性件包括水平穿设在所述固定座上的活塞杆，该活塞杆朝向所述拼接式柜体的一端安装有U型卡，该U型卡的两个竖向部分之间安装有所述导向滚轮，在所述固定座和U型卡之间的活塞杆上套设有压簧，所述固定座另一侧的活塞杆上设有锁销，所述立杆位于所述U型卡的两个竖向部分之间，所述导向滚轮的滚动面与所述立杆贴合。有益效果：采用本技术的煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统，煤气柜模型能准确真实的模拟实际生产中煤气柜的状态，保证试验结果与实际结果接近；试验时将位移计内置，从煤气柜内侧检测柜体在风场中的位移量，避免风场对位移计的影响，提高试验精度。附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统，其特征在于：包括煤气柜模型，该煤气柜模型内设有位移检测件，该位移检测件检测风洞试验时所述煤气柜模型柜体的位移量；所述煤气柜模型设置在旋转座上，该煤气柜模型包括拼接式柜体(c)，该拼接式柜体(c)内竖向设有中心支撑筒(a)，该中心支撑筒(a)轴向设有多个试验位点，所述中心支撑筒(a)外套设有活塞组件(b)，该活塞组件(b)对应设置在任一所述试验位点处，所述活塞组件(b)和拼接式柜体(c)之间设有浮动导向件(d2)；所述位移检测件为位移计(e1)，在所述中心支撑筒(a)上固定连接位移计支架(e)，在该位移计支架(e)上设置多个所述位移计(e1)，多个所述位移计(e1)在所述位移计支架(e)上竖向分布，所述位移计(e1)的感应端朝向所述拼接式柜体(c)；所述拼接式柜体(c)包括至少两个筒形支架(c1)，所述筒形支架(c1)轴向依次拼接形成煤气柜柜体架(c2)，相邻两个筒形支架(c1)之间通过联接件(c3)连接，该煤气柜柜体架(c2)外围设有柜体外皮(c9)；所述柜体外皮(c9)包括多块铝板，多块所述铝板依次首尾连接形成所述柜体外皮(c9)，在所述煤气柜柜体架(c2)上贴合有双面胶，所述铝板通过该双面胶粘贴在所述煤气柜柜体架(c2)上；所述活塞组件(b)包括活塞支撑板(b1)，该活塞支撑板(b1)上方设有活塞模型(b2)，所述活塞模型(b2)包括模型框架(b8)，该模型框架(b8)和活塞支撑板(b1)之间设有活塞悬浮垫板(b3)，该活塞悬浮垫板(b3)与模型框架(b8)固定，在所述活塞支撑板(b1)上表面设有滚动支撑件(b4)，所述活塞悬浮垫板(b3)落在所述滚动支撑件(b4)上，所述活塞支撑板(b1)设置在任一所述试验位点处，所述模型框架(b8)内的空隙形成让位通孔；所述滚动支撑件(b4)包括安装座体(b5)和滚动嵌设在该安装座体内(b5)的支撑滚珠(b6)，所述安装座体(b5)固定在活塞支撑板(b1)上，所述支撑滚珠(b6)托举所述活塞悬浮垫板(b3)，在所述活塞支撑板(b1)上环向分布有至少三个所述滚动支撑件(b4)；所述联接件(c3)包括沿同一竖直方向对接的上立柱(c4)和下立柱(c5)，所述上立柱(c4)的下端和下立柱(c5)的上端连接有同一个联结板(c6)，所述上立柱(c4)的下端和下立柱(c5)的上端设有与所述联结板(c6)相匹配的连接卡口，所述联结板(c6)位于该连接卡口内，所述联结板(c6)分别通过立柱固定螺栓与所述上立柱(c4)和下立柱(c5)连接，所述上立柱(c4)与上方的所述筒形支架(c1)连接，所述下立柱(c5)与下方的所述筒形支架(c1)连接；所述筒形支架(c1)包括多个水平设置的圆形架(c7)，多个所述圆形架(c7)沿同一竖直方向分布，所述筒形支架(c1)还包括多个立杆(c8)，多个所述立杆(c8)沿所述圆形架(c7)的中心环向分布，同一个所述立杆(c8)与所有所述圆形架(c7)连接，所述圆形架(c7)和立杆(c8)交叉连接形成网格状的所述筒形支架(c1)，在所述筒形支架(c1)的网格节点之间连接有斜杆(c10)，所述立杆(c8)的下端向下延伸形成所述上立柱(c4)，所述立杆(c8)的上端向上延伸形成所述下立柱(c5)，在所述圆形架(c7)、立杆(c8)和斜杆(c10)上分别贴合有所述双面胶，所述位移计(e1)的感应端径向朝向所述柜体外皮(c9)；所述浮动导向件(d2)包括固定在所述活塞组件(b)上的固定座(d3)，该固定座(d3)上朝向所述拼接式柜体(c)设有弹性件，该弹性件上设有导向滚轮(d5)，该导向滚轮(d5)沿所述立杆(c8)滚动。...

【技术特征摘要】
1.一种煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统，其特征在于：包括煤气柜模型，该煤气柜模型内设有位移检测件，该位移检测件检测风洞试验时所述煤气柜模型柜体的位移量；所述煤气柜模型设置在旋转座上，该煤气柜模型包括拼接式柜体(c)，该拼接式柜体(c)内竖向设有中心支撑筒(a)，该中心支撑筒(a)轴向设有多个试验位点，所述中心支撑筒(a)外套设有活塞组件(b)，该活塞组件(b)对应设置在任一所述试验位点处，所述活塞组件(b)和拼接式柜体(c)之间设有浮动导向件(d2)；所述位移检测件为位移计(e1)，在所述中心支撑筒(a)上固定连接位移计支架(e)，在该位移计支架(e)上设置多个所述位移计(e1)，多个所述位移计(e1)在所述位移计支架(e)上竖向分布，所述位移计(e1)的感应端朝向所述拼接式柜体(c)；所述拼接式柜体(c)包括至少两个筒形支架(c1)，所述筒形支架(c1)轴向依次拼接形成煤气柜柜体架(c2)，相邻两个筒形支架(c1)之间通过联接件(c3)连接，该煤气柜柜体架(c2)外围设有柜体外皮(c9)；所述柜体外皮(c9)包括多块铝板，多块所述铝板依次首尾连接形成所述柜体外皮(c9)，在所述煤气柜柜体架(c2)上贴合有双面胶，所述铝板通过该双面胶粘贴在所述煤气柜柜体架(c2)上；所述活塞组件(b)包括活塞支撑板(b1)，该活塞支撑板(b1)上方设有活塞模型(b2)，所述活塞模型(b2)包括模型框架(b8)，该模型框架(b8)和活塞支撑板(b1)之间设有活塞悬浮垫板(b3)，该活塞悬浮垫板(b3)与模型框架(b8)固定，在所述活塞支撑板(b1)上表面设有滚动支撑件(b4)，所述活塞悬浮垫板(b3)落在所述滚动支撑件(b4)上，所述活塞支撑板(b1)设置在任一所述试验位点处，所述模型框架(b8)内的空隙形成让位通孔；所述滚动支撑件(b4)包括安装座体(b5)和滚动嵌设在该安装座体内(b5)的支撑滚珠(b6)，所述安装座体(b5)固定在活塞支撑板(b1)上，所述支撑滚珠(b6)托举所述活塞悬浮垫板(b3)，在所述活塞支撑板(b1)上环向分布有至少三个所述滚动支撑件(b4)；所述联接件(c3)包括沿同一竖直方向对接的上立柱(c4)和下立柱(c5)，所述上立柱(c4)的下端和下立柱(c5)的上端连接有同一个联结板(c6)，所述上立柱(c4)的下端和下立柱(c5)的上端设有与所述联结板(c6)相匹配的连接卡口，所述联结板(c6)位于该连接卡口内，所述联结板(c6)分别通过立柱固定螺栓与所述上立柱(c4)和下立柱(c5)连接，所述上立柱(c4)与上方的所述筒形支架(c1)连接，所述下立柱(c5)与下方的所述筒形支架(c1)连接；所述筒形支架(c1)包括多个水平设置的圆形架(c7)，多个所述圆形架(c7)沿同一竖直方向分布，所述筒形支架(c1)还包括多个立杆(c8)，多个所述立杆(c8)沿所述圆形架(c7)的中心环向分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣鹏，李正良，晏致涛，孙毅，汪之松，樊佳，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：新型
国别省市：重庆,50