一种刚性变截面装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种刚性变截面装置，包括：检测管道，用于供待测流体通过，由刚性材料制成；驱动部件，用于为执行部件提供驱动力；所述执行部件，与驱动部件动力输出端传动连接，安装在所述检测管道的内壁上，包括至少一个能在驱动力作用下动作从而改变执行部件与安装壁面之间间隙的变形单元，通过变形单元使检测管道内部的横截面积产生变化。解决现有技术中检测管路复杂、成本高、安装空间大等问题，通过在线改变检测管道横截面以拓宽量程比，大大降低成本并缩小安装空间，提供了刚性检测管道变截面的可实现性，且动作灵活可靠，灵敏性高，易于操作。

【技术实现步骤摘要】
一种刚性变截面装置
本技术涉及流量测量领域，具体是一种应用于流量测量过程中以改变流体管道横截面积的刚性变截面装置。也可用于文丘里管掺混或除尘等领域以及流量调节阀等领域。
技术介绍
对于液体及气体的流量测量，通过在流体流经的管道上安装传感器，通过传感器测量电信号，通过该电信号能反映管道内部流体的压差，经过压差能计算出流体的流速，根据流体的密度ρ、流速v及横截面A与流量Q的关系即:Q＝ρ×v×A能获得流量；由于传感器测量的范围的限制，能够感知的压差Δp在Δpmin～Δpmax之间，对于同一测量管道，流量的量程比等于在实际使用场景中，有些流动过程的量程比很大，单个的常规流量计不能满足全量程测量的要求，现有技术通常采用多个流量测量装置并联，通过阀门切换或组合的方式进行全量程测量对不同过程的流量进行测量，这种方式需要针对不同的流动状态切换不同的阀门组合，一方面测量过程较为繁琐，控制程序复杂，也需要更多的执行元件配合才能完成测量装置的切换；另一方面使得测量成本提高了若干倍；最后多个测量装置需要更大的安装空间，对适用环境提出了更高的要求，相应也大大增加了安装、维护和检修成本。
技术实现思路
本技术提供一种流体流量测量系统，用于克服现有技术中测量管路复杂、成本高、控制流程复杂、需要安装空间较大等缺陷，通过在测量过程中改变流体管道横截面积以提高流量测量的量程比，大大减少了测量装置的数量，简化测量控制程序，减少了安装空间，并降低了安装、维护和检修成本，提供了刚性检测管道变截面的可实现性，且动作灵活可靠，灵敏性高，易于操作。为实现上述目的，本技术提供一种刚性变截面装置，包括：检测管道，用于供待测流体通过，由刚性材料制成；驱动部件，用于为执行部件提供驱动力；所述执行部件，与驱动部件动力输出端传动连接，安装在所述检测管道的内壁上，包括至少一个能在驱动力作用下动作从而改变执行部件与安装壁面之间间隙的变形单元，通过变形单元使检测管道内部的横截面积产生变化。优选地，所述变形单元包括：内流道型面板，长度方向沿所述检测管道的轴向布置；两内流道侧板，一端分别与所述内流道型面板两端铰接，另一端均铰接在所述检测管道上；所述内流道型面板在驱动部件的作用下绕两内流道侧板的铰接轴摆动以改变检测管道横截面；所述驱动部件，安装在所述检测管道外，用于驱动至少一个所述内流道侧板的铰接轴转动。优选地，所述检测管道为方形管道，所述内流道侧板分别通过铰接轴安装在所述检测管道的相对的两个面上，所述内流道型面板为平面，且与两个面之间的侧面平行。优选地，所述检测管道安装所述内流道侧板铰接轴的两个面中，至少有一个面内壁设置有半圆形限位槽，所述内流道侧板与内流道型面板连接的铰接轴端部位于所述限位槽内，并随着驱动部件的作用在所述限位槽内滑动。优选地，所述变形单元包括：干涉层，设置在所述检测管道内壁；变形膜层，连接所述干涉层边缘与所述检测管道内壁，在驱动力作用下随着干涉层在径向上靠近或远离检测管道内壁而产生变形；所述干涉层、变形膜层及被所述干涉层覆盖的检测管道内壁共同围设呈一个密封腔；所述检测管道上设置有与所述密封腔连通的通孔，所述通孔通过连接管连接驱动部件；所述驱动部件包括气源或液源以及用于根据控制装置的指令向密封腔输入或从密封腔排出气体或液体的输送装置。优选地，所述检测管道为圆管，所述刚性变截面装置还包括一变形单元；两变形单元分别安装在所述检测管道内壁上且在周向上正对；两变形单元的所述干涉层呈弧面状。优选地，所述干涉层由刚性材质制成，且在弧度方向上具有弹性，并在驱动力作用下曲率半径变大均能与各自所覆盖的所述检测管道内壁相适配。优选地，所述干涉层自然状态下对应的圆心角为180度。优选地，所述变形单元还包括：两整流板，每块整流板分别位于一内流道侧板的外侧，两整流板的一端与所述内流道型面板两端均铰接，两整流板的另一端分别安装有导向轴；两导向槽，设置在所述检测管道的盖板上，并靠近相邻的侧边板，分别位于两内流道侧板及内流道型面板连接形成的整体的外侧；每个导向轴的一端位于一个导向槽内，并随内流道型面板的动作而在导向槽内移动；驱动部件包括电机，所述电机的输出轴通过蜗轮蜗杆传动机构带动变形单元中其中一个内流道侧板转动；蜗轮蜗杆传动机构的蜗杆安装在所述检测管道盖板的背面，与所述蜗杆啮合的蜗轮传动安装在一内流道侧板与检测管道铰接的变截面驱动轴上。优选地，所述整流板均呈向外凸伸的弧形，和/或所述内流道型面板靠近所述整流板的两端呈曲面形，与所述整流板共同形成流线型过渡曲面。本技术提供的刚性变截面装置，使用时，首先将检测管道安装在待测流体流经管路中，在测量过程中，可根据在流体流经检测管道内部的压差，通过驱动部件提供的驱动力，执行部件的变形单元动作并改变变形单元在检测管道内部与其对面的检测管道内壁之间的间隙，使检测管道内部的横截面积产生变化；在线动态改检测管道的横截面积，改变检测管道内部流体的流动状态，使得压差传感器的检测信号处于正常检测范围，从而扩展测量系统流量的量程比，满足流量测量系统在复杂流动状态下的测量需求，减少了检测管道及传感器的数量及测量控制系统的规模，同时大大缩小了安装空间，并降低安装、维护和检修成本；且变形单元通过机械结构实现，可靠性和灵敏性高，易于操作。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术实施例一提出的刚性变截面装置的参考状态示意图一；图2为本技术实施例一提出的刚性变截面装置的参考状态示意图二；图3为本技术实施例一提出的刚性变截面装置的横截面示意图；图4为本技术实施例二提出的刚性变截面装置的轴向截面示意图；图5为本技术实施例二提出的刚性变截面装置的横截面示意图；图6为本技术实施例三提出的刚性变截面装置的单侧变形单元变形在最小截面状态的示意图；图7为本技术实施例三提出的刚性变截面装置的单侧变形单元变形在最大截面状态的示意图；图8为本技术实施例三提出的刚性变截面装置的双侧变形单元的结构示意图；图9为图8的背面结构示意图；图10本技术实施例三提出的刚性变截面装置的四轴驱动示意图。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刚性变截面装置，其特征在于，包括：/n检测管道，用于供待测流体通过，由刚性材料制成；/n驱动部件，用于为执行部件提供驱动力；/n所述执行部件，与驱动部件动力输出端传动连接，安装在所述检测管道的内壁上，包括至少一个能在驱动力作用下动作从而改变执行部件与安装壁面之间间隙的变形单元，通过变形单元使检测管道内部的横截面积产生变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种刚性变截面装置，其特征在于，包括：
检测管道，用于供待测流体通过，由刚性材料制成；
驱动部件，用于为执行部件提供驱动力；
所述执行部件，与驱动部件动力输出端传动连接，安装在所述检测管道的内壁上，包括至少一个能在驱动力作用下动作从而改变执行部件与安装壁面之间间隙的变形单元，通过变形单元使检测管道内部的横截面积产生变化。


2.如权利要求1所述的刚性变截面装置，其特征在于，所述变形单元包括：
内流道型面板，长度方向沿所述检测管道的轴向布置；
两内流道侧板，一端分别与所述内流道型面板两端铰接，另一端均铰接在所述检测管道上；
所述内流道型面板在驱动部件的作用下绕两内流道侧板的铰接轴摆动以改变检测管道横截面；
所述驱动部件，安装在所述检测管道外，用于驱动至少一个所述内流道侧板的铰接轴转动。


3.如权利要求2所述的刚性变截面装置，其特征在于，所述检测管道为方形管道，所述内流道侧板分别通过铰接轴安装在所述检测管道的相对的两个面上，所述内流道型面板为平面，且与两个面之间的侧面平行。


4.如权利要求3所述的刚性变截面装置，其特征在于，所述检测管道安装所述内流道侧板铰接轴的两个面中，至少有一个面内壁设置有半圆形限位槽，所述内流道侧板与内流道型面板连接的铰接轴端部位于所述限位槽内，并随着驱动部件的作用在所述限位槽内滑动。


5.如权利要求1所述的刚性变截面装置，其特征在于，所述变形单元包括：
干涉层，设置在所述检测管道内壁；
变形膜层，连接所述干涉层边缘与所述检测管道内壁，在驱动力作用下随着干涉层在径向上靠近或远离检测管道内壁而产生变形；
所述干涉层、变形膜层及被所述干涉层覆盖的检测管道内壁共同围设呈一个密封腔；
所述检...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宇清，姜春林，
申请(专利权)人：姜春林，
类型：新型
国别省市：湖南;43