一种应用于电弧加热设备的水冷光学测量压缩片的制作方法

本实用新型属于电弧加热设备技术领域，具体涉及一种应用于电弧加热设备的水冷光学测量压缩片。

背景技术：

电弧加热设备是一种通过电极放电加热气体来模拟飞行器在高速飞行下所处的高温、高焓状态的试验设备，对其内部气体在高温下的状态参数进行测量是研究电弧加热设备的重要手段，同时，对某些物质含量如铜原子浓度在工作时的实时测量可以实现电弧加热设备的运行监测，保证加热设备安全运行。基于激光光谱技术的光学测量方法具有高灵敏度、高分辨率、快时间响应、高可靠性、非接触式以及不影响流场等优点，已经广泛应用于多种燃烧场的诊断中，因此，将光学测量方法在电弧加热设备上具有一定的可行性。但是，在电弧加热设备上应用光学测量方法需要设计一定大小对测量波段透明的测量窗口，同时，由于电弧加热设备工作温度极高，也需要设计合适的散热结构，以保证测量装置处于正常工作温度下。

利用本实用新型水冷光学测量压缩片结构设计，通过两条高压水回路设计，实现对测量压缩片水冷散热；通过可密封的光学测量窗口设计，可以有效地对加热设备内部光信号进行采集；多光路的设计满足了更复杂光学测量的需要。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种应用于电弧加热设备的水冷光学测量压缩片，包括：

圆环形压缩片主体，其上对称设置有四个安装孔，所述安装孔内设置有测量通道，所述安装孔与圆环形压缩片主体外侧相互连通，所述测量通道与圆环形压缩片主体内侧相互连通，所述测量通道两侧的圆环形压缩片主体内对称设置有两条相互独立的环形水槽，所述环形水槽开口处通过环形片焊接密封，两条所述环形水槽上分别对称开设有进水口和出水口，所述进水口上均固定连接进水水管接头，所述出水口上均固定连接有出水水管接头，所述圆环形压缩片主体的侧面对称设置有凹槽和凸台；

测量窗口，其包括一端可拆卸连接在安装孔内的中空转接螺柱，所述中空转接螺柱另一端可拆卸连接有内部中空的准直器接头，所述内部中空的准直器接头内设置有内部中空的“t”型聚四氟乙烯压片，所述中空转接螺柱靠近准直器接头的端部内设置有石英玻璃柱，所述石英玻璃柱与内部中空的“t”型聚四氟乙烯压片的较大端相互接触。

优选的是，所述中空转接螺柱与安装孔接触的端部设置有u型凹槽i，所述u型凹槽i内设置有o型密封圈i，所述o型密封圈i与安装孔端面紧密接触。

优选的是，所述圆环形压缩片主体、进水水管接头和出水水管接头为黄铜压缩片、黄铜水管接头，且所述进水水管接头的数量为两个，所述出水水管接头的数量为两个。

优选的是，所述中空转接螺柱与石英玻璃柱的接触部位设置有u型凹槽ii，所述u型凹槽ii内设置有o型密封圈ii，所述o型密封圈ii与石英玻璃柱相接触。

优选的是，所述中空转接螺柱上一体成型设置有六角形固定块。

优选的是，所述中空转接螺柱与圆环形压缩片主体、准直器接头的可拆卸连接方式为：通过螺纹可拆卸连接。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型的水冷光学测量压缩片结构设计，通过中空的高压水回路设计，实现对测量压缩片水冷散热；并且通过可密封的光学测量窗口设计，可以有效地对电弧加热设备内部光信号进行采集，同时接触部位具有良好的密封性且装置结构强度大，使用寿命较长；多光路的设计能够满足更加复杂的光学测量。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本实用新型提供的装置结构示意图；

图2为本实用新型提供的装置剖面图；

图3为本实用新型提供的部分结构剖面图；

图4为本实用新型提供的圆环形压缩片主体剖面图；

图5为本实用新型提供的测量窗口结构示意图；

图6为本实用新型提供的测量窗口剖面图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-6所示的一种应用于电弧加热设备的水冷光学测量压缩片，包括：

圆环形压缩片主体1，其上对称设置有四个安装孔11，所述安装孔11内设置有测量通道12，所述安装孔11与圆环形压缩片主体1外侧101相互连通，所述测量通道12与圆环形压缩片主体内侧102相互连通，所述测量通道12两侧的圆环形压缩片主体1内对称设置有两条相互独立的环形水槽13，所述环形水槽13开口处通过环形片2焊接密封，两条所述环形水槽13上分别对称开设有进水口(未示出)和出水口(未示出)，所述进水口上均固定连接进水水管接头3，所述出水口上均固定连接有出水水管接头4，所述圆环形压缩片主体1的侧面对称设置有凹槽14和凸台15；

测量窗口5，其包括一端可拆卸连接在安装孔11内的中空转接螺柱51，所述中空转接螺柱51另一端可拆卸连接有内部中空的准直器接头52，所述内部中空的准直器接头52内设置有内部中空的“t”型聚四氟乙烯压片53，所述中空转接螺柱51靠近准直器接头52的端部内设置有石英玻璃柱54，所述石英玻璃柱54与内部中空的“t”型聚四氟乙烯压片53的较大端相互接触。

工作原理：将中空转接螺柱51一端安装在圆环形压缩片主体1的安装孔11内，并且将准直器接头52安装在中空转接螺柱51另一端的端部，形成完整的单个测量压缩片，在测量时，根据所需的测量压缩片个数，将一定数量的单个测量压缩片通过其自身的凹槽14和凸台15相互对接，并在接触部位放置密封圈(未示出)和绝缘片(未示出)，再通过法兰(未示出)将多片测量压缩片安装固定在电弧加热设备(未示出)上，采用这种方式，替代原有的在测量压缩片主体上打孔进行固定的方式，保证测量压缩片的结构强度，增长使用寿命，再通过进水水管接头3向测量压缩片的两条相互独立的环形水槽13中接入高压冷水，对测量压缩片进行水冷散热，冷却水通过环形水槽13后经过出水水管接头4流出，通过测量窗口5和测量通道12开展后续的测量实验。其中，设置的石英玻璃柱54为光学透明材料，能够保证透过光波，方便信号的传输；准直器接头52内设置的“t”型聚四氟乙烯压片53，能够通过自身被挤压产生的形变，保证中空转接螺柱51与准直器接头52连接部位的密封性，且聚四氟乙烯压片53使用寿命长，密封性能好，不易损坏。

在上述技术方案中，所述中空转接螺柱51与安装孔11接触的端部设置有u型凹槽i511，所述u型凹槽i511内设置有o型密封圈i6，所述o型密封圈i6与安装孔11端面紧密接触。采用这种方式，在安装中空转接螺柱的过程中，通过中空转接螺柱与安装孔11的挤压，是的o型密封圈i变形，保证安装孔与中空转接螺柱之间的密封性。

在上述技术方案中，所述圆环形压缩片主体1、进水水管接头3和出水水管接头4为黄铜压缩片、黄铜水管接头，且所述进水水管接头3的数量为两个，所述出水水管接头4的数量为两个。采用这种方式，采用黄铜作为圆环形压缩片主体和水管接头的材质，便于散热；将水管接头设置为互不影响的两组进水和出水管接头，避免环形水槽内的高压水之间相互影响，能够保证冷却效率。

在上述技术方案中，所述中空转接螺柱51与石英玻璃柱54的接触部位设置有u型凹槽ii512，所述u型凹槽ii512内设置有o型密封圈ii7，所述o型密封圈ii7与石英玻璃柱54相接触。采用这种方式，设置的u型凹槽ii，可以更好地卡合o型密封圈ii，并与o型密封圈ii相互配合，保证在测量过程中，石英玻璃柱与中空转接螺柱之间完全密封，形成密封环境。

在上述技术方案中，所述中空转接螺柱51上一体成型设置有六角形固定块513。采用这种方式，在中空转接螺柱上一体成型设置六角形固定块，作为安装时的受力点，方便将中空转接螺柱安装在圆环形压缩片主体上。

在上述技术方案中，所述中空转接螺柱51与圆环形压缩片主体1、准直器接头52的可拆卸连接方式为：通过螺纹可拆卸连接。采用这种方式，通过螺纹进行连接，连接稳固，方便安装与拆卸，便于后续的检修与更换。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用于电弧加热设备的水冷光学测量压缩片的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。