一种适用于密闭流道中流动显示及速度测量的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于密闭流道中流动显示及速度测量的系统，包括流动显示装置和速度测量装置，速度测量装置包括有机玻璃密封装置、皮托管、手持式微压计、橡胶管道；流动显示装置包括橡胶堵头、注射器、染料箱、尖嘴瓶、毛细管、橡胶管、钢制弯管、密封装置。相较于现有的封闭流道检测技术，本系统可以测出封闭流道内泵管喉部的流速分布，提高进水池流动显示的精确性及便捷性。精确性及便捷性。精确性及便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于密闭流道中流动显示及速度测量的系统


[0001]本专利技术涉及一种适用于密闭流道中流动显示及速度测量的系统。

技术介绍

[0002]在设计制造泵站时通常需要建造物理模型对原形泵站的水力状况进行模拟，而在对封闭流道进行物理模型试验时，密闭流道内的流动显示及速度测量通常会比较困难。密闭流道中的管道速度测量一般使用粒子图像测速法或激光多普勒测速仪进行测量，但这两种测速方法需要使用的设备昂贵，且使用条件苛刻，声学多普勒测速仪只能测出管道内平均速度，不能测出管道截面上的流速分布，并不适用于对密闭流道内的流动显示及密闭流道中管道内速度测量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是：为了克服现阶段密闭流道流动显示以及密闭流道内管道速度分布测量所需设备昂贵，使用条件苛刻等问题，设计了一种可以简单、快速、高效进行密闭流道流动显示及速度分布测量的观测系统。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种适用于密闭流道中流动显示及速度测量的系统，包括流动显示装置和速度测量装置，所述速度测量装置包括手持式微压计，皮托管，有机玻璃密封装置位于泵管外侧，所述皮托管一端位于泵管喉部处，另外一端与手持式微压计连接，所述手持式微压计单独设置，用于采集压力信号，所述皮托管将其静压孔和总压孔产生的压力信号传递至手持式微压计，通过公式（2）计算出皮托管所处泵管喉部处的速度V2；（2）式中：P1为总压孔测得压力；P2为静压孔测得压力；V2为静压孔处压力；ρ为流体密度。
[0005]上述方案中，所述有机玻璃密封装置包括壁面过渡适应段、密封橡胶圈、固定盖板，所述有机玻璃密封装置通过有机玻璃专用胶水粘合在密封段开孔处，在密封橡胶圈上开孔，孔径略小于皮托管直径，通过固定盖板将密封橡胶圈紧压在过渡段有机玻璃块形成密封效果。
[0006]上述方案中，所述流动显示装置包括染料和流动显示观察区域，所述染料通过染料输送装置送入到所述显示观察区域。
[0007]上述方案中，所述燃料进入显示观察区域的方案为：尖嘴瓶中储存染料，通过挤压尖嘴瓶产生高压将尖嘴瓶中的染料压入毛细管中，再通过移动毛细管位置来显示不同区域的流动状况。
[0008]上述方案中，所述燃料进入显示观察区域的方案为：在密闭流道中确定需要观测的区域，在密闭流道的外表面钻孔后，用橡胶堵头堵住，注射器通过橡胶堵头扎入流道内，
将染料注入封闭流道以观察流动状况。
[0009]上述方案中，所述燃料进入显示观察区域的方案为：在密闭流道上游部分钢结构处打孔将钢制弯管伸入流道中，钢管与管壁之间使用特制中通螺丝、螺母及O形圈用以固定密封，染料箱和钢制弯管之间用橡胶管连接，染料箱内染料由于重力作用进入流道上游，进而进入显示区域。
[0010]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术所述有机玻璃密封装置，可以有效使皮托管进入密闭流道内的管道中测量流速分布；（2）有机玻璃密封段中表面过渡适应段是通过观测区域外表面制造的，因此有机玻璃密封装置对测量区域表面要求较低；（3）本专利技术所述密闭流道段密封装置可以有效将染料送入流动显示区域上游，其中设置的中通螺丝段可以有效固定钢制弯管并旋转染料流动方向扩大流动显示区域；（4）本专利技术所述速度测量分布系统中，手持式微压计与皮托管之间连接使用聚碳酸酯管减小因管道产生的误差；（5）中通螺丝采用阶梯状设计，头部孔径略大于O形圈，杆部孔径小于O形圈大于钢制弯管，避免了O形圈脱落导致密封失效。
附图说明
[0011]图1为本专利技术流动显示及速度测量的系统结构示意图。
[0012]图2对上游有开敞式蓄水池的模型泵站前池观测示意图。
[0013]图3为尖嘴瓶结构示意图。
[0014]图4为对上游是封闭式涵道的模型泵站进水池前池流态观测示意图。
[0015]图5为钢制弯管处密封结构示意图。
[0016]图6为吸入口进水池底面及颜料注射点示意图。
[0017]图7为吸入口周围颜料注射点处密封示意图。
[0018]图8为有机玻璃密封装置结构示意图。
[0019]图9为泵管喉部速度分布测量装置示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0021]因此,以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围,而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。应注意到相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0022]在本专利技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术
的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0023]如图1所示，本实施例的一种适用于封闭流道内流动显示及速度测量的系统，分为两种密闭流道，一种为模型泵站前池上游是开敞式蓄水池，一种为模型泵站前池上游是密闭式涵洞。两种流道仅在前池区域的流动显示方式有所区别，具体包括流动显示装置1和速度测量装置2。
[0024]如图2所示，在对前池上游有开敞式蓄水池的模型泵站进水池进行流态观测时，在尖嘴瓶3中装满染料，挤压尖嘴瓶3瓶身，颜料从尖嘴瓶3出口处经由毛细管4进入泵站进水池上游，移动毛细管4出口，让染料均匀的进入模型泵站前池，显示模型泵站前池流态。
[0025]如图3所示，尖嘴瓶3由软体瓶身3
‑
1，瓶中的软管3
‑
2，通孔的瓶盖3
‑
3及伸出瓶口的尖嘴弯管3
‑
4组成，瓶盖3
‑
3连接瓶中软管3
‑
2及伸出瓶口的尖嘴弯管3
‑
4。软体瓶身3
‑
1适于挤压，产生压力差推动瓶内染料流出，尖嘴弯管3
‑
4与毛细管4相连使用生胶带密封。
[0026]如图4所示，在对前池上游是封闭式涵道的模型泵站进水池进行流态观测时，在进行流动显示时，打开燃料箱5下方的阀门6，让染料进入橡胶管，通过钢制弯管7进入模型泵站前池上游，显示模型泵站前池流态。
[0027]如图5所示，钢制弯管7穿过中通螺丝8进入密闭涵道，中通螺丝8内部O形圈8
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于密闭流道中流动显示及速度测量的系统，包括流动显示装置和速度测量装置，其特征在于，所述速度测量装置包括手持式微压计，皮托管，有机玻璃密封装置位于泵管外侧，所述皮托管一端位于泵管喉部处，另外一端与手持式微压计连接，所述手持式微压计单独设置，用于采集压力信号，所述皮托管将其静压孔和总压孔产生的压力信号传递至手持式微压计，通过公式（2）计算出皮托管所处泵管喉部处的速度V2；（2）式中：P1为总压孔测得压力；P2为静压孔测得压力；V2为静压孔处压力；ρ为流体密度。2.根据权利要求1所述的一种适用于密闭流道中流动显示及速度测量的系统，其特征在于， 所述有机玻璃密封装置包括壁面过渡适应段、密封橡胶圈、固定盖板，所述有机玻璃密封装置通过有机玻璃专用胶水粘合在密封段开孔处，在密封橡胶圈上开孔，孔径略小于皮托管直径，通过固定盖板将密封橡胶圈紧压在过渡段有机玻璃块形成密封效果。3.根据权利要求1所述的一种适用于密闭流道中流动显示及速度测量的系统，其特征在于，所述流动显示装置包括染...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵睿杰，柏京，张德胜，潘强，孙龙月，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：