一种用于固定管体的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械固定装置领域，具体涉及一种用于固定管体的装置及方法。
【背景技术】
[0002]在科研、生产、教学、环境保护以及净化室、矿井通风、能源管理部门，常用需要将某些测试管(如毕托管)固定于管壁或腔室外壁上。以流体测量为例，若采用传统的固定装置对管道进行固定，那么测量过程中将对整个流场干扰极大，只能在外流或大型管道内使用。而在流速范围狭小的管道中，如水文毕托管的测速范围为0.2?2m/s，空气毕托管的测速范围为1?60m/s，如果水或空气的流速范围超限，或者在某些方面，如细小管道内的内流问题、细微流速差异分布测量等，那么传统的固定装置将无法用于此类精确测量。加入应尽量减小对流体本身形态的影响。因此，若引入其他固定装置置于风洞中，必然会增加扰流，对测量结果产生较大干扰。
[0003]别的传统实验手段也无从下手，除非利用先进手段如PIV等价格高昂的非常规手段，否者人们只能理论分析或估算，无法通过常规手段精确测量。基于此种考虑，有必要开发一种尽量减少干扰的同时，能将毕托管固定于装置管壁或其他位置上的装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的解决现有技术中存在的问题，并提供一种用于固定管体的装置，具体技术方案如下:
[0005]—种用于固定管体的装置，包括:下凹块、密封圈和上凸块，上凸块嵌入下凹块的凹槽中，使上凸块能在凹槽中上下移动;密封圈置于该凹槽底部；下凹块、密封圈和上凸块上开有用于容纳管体的通孔。密封圈的设置方式可选择多种，只要所述的密封圈在受上凸块挤压过程中，能发生形变使中间空腔的面积缩小即可。所述的下凹块底部还设有沿管体方向延伸的圆柱状延伸块，延伸块上也开设有容纳管体的通孔，且该通孔与下凹块、密封圈和上凸块上的通孔贯通;延伸块外侧壁上设有螺纹。延伸块增加了固定装置与管体的接触长度和面积，能更好地保持毕托管的稳定性。同时，延伸块可以作为固定部件插入待测量的管体侧壁中。由此，可通过将延伸块旋入待测量管道的侧壁实现毕托管的固定。
[0006]作为优选，所述的密封圈采用弹性材料，使其在受到上凸块挤压时发生横向膨胀并夹紧管体。
[0007]作为另一种优选，所述的密封圈采用弹性或易形变材料，上凸块底部呈楔形，楔形面朝向密封圈中心，上凸块底部直径大于密封圈外径。
[0008]上凸块与下凹块之间可采用任意一种连接方式，只要能使上凸块和下凹块之间能够阻尼性滑动即可，即能将上凸块固定于凹槽的某一位置，实现对密封圈的压缩。作为一种优选，所述的上凸块与下凹块之间通过螺纹连接。
[0009]为了能够保持良好的隔水性能，作为进一步优选，所述的下凹块凹槽底部放置密封圈处的侧壁光滑，不设置螺纹，使密封圈能紧密贴合侧壁。
[0010]作为优选，所述的延伸块上套有垫圈，防止待测管道中的水通过延伸块与管壁的缝隙溢出。
[0011]本发明的另一目的在于提供一种使用所述装置的用于固定管体的方法，具体步骤为:首先将密封圈放置于下凹块的凹槽中，并待固定管体套入通孔中，再将上凸块套入待固定管体并旋转嵌入下凹块中旋紧，利用形变的密封圈夹紧带固定管体，最后在目标固定物表面开设与延伸块外螺纹相匹配的螺孔，并将延伸块旋入进行固定。
[0012]本发明针对流体测量中管体固定难题，提出了一种独特设计的固定装置，能通过简便地调节将毕托管或其他管体固定于装置上，并大大减小了对内部流体的影响。且该装置能够简便地调节固定的松紧，实现管体与固定装置的拆分。
【附图说明】
:
[0013]图1为一种用于固定管体的装置整体分解示意图；
[0014]图2为一种用于固定管体的装置剖面分解示意图；
[0015]图3为本发明的密封圈结构示意图；
[0016]图4为一种用于固定管体的装置的组合示意图；
[0017]图5为本发明的下凹块的另一种结构剖面示意图；
[0018]图6为带图5结构下凹块的装置的组合示意图；
[0019]图7为带图6结构下凹块的装置和管体的组装示意图；
[0020]图8为带上凸块底部为楔形的装置结构示意图。
[0021]图中:上凸块1、密封圈2、下凹块3和管体4。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
[0023]实施例1
[0024]如图1所示，用于固定管体的装置由下凹块3、密封圈2和上凸块1组成。上凸块1嵌入下凹块3的凹槽中，使上凸块1能在凹槽中上下移动。如图2所示，密封圈2置于该凹槽底部;下凹块3、密封圈2和上凸块1上开有用于容纳管体的通孔。如图3所示，密封圈2采用弹性材料，其中间有一个空腔，弹性材料的使用可使其在受到上凸块1挤压时发生横向膨胀，中间空腔的面积缩小并夹紧管体，利用摩擦力实现管体的固定。所述的上凸块1与下凹块3之间通过螺纹连接，但下凹块3凹槽底部放置密封圈2处的侧壁光滑，不设置螺纹。上凸块1底部为平面，可以通过旋转上凸块1自由调节密封圈2的压缩量，组合状态如图4所示。如图5所示，下凹块3底部还可以设有沿管体4方向延伸的圆柱状延伸块，延伸块上也开设有容纳管体的通孔，且该通孔与下凹块3、密封圈2和上凸块1上的通孔贯通。设置延伸块的装置组合状态如图6所示。延伸块外侧壁上设有螺纹，螺纹外侧套有垫圈，可通过将延伸块旋入待测量管道的侧壁实现毕托管的固定。
[0025]如图7所示，管体固定装置的使用方法为:将密封圈2置入下凹块3的凹槽中，将管体4的的垂直部分套入下凹块3、密封圈2和上凸块1三者相通的通孔中旋紧后使密封圈2紧紧包裹管体。若下凹块3底部没有延伸块，可以利用抱箍将固定装置与管体一并固定，将管体伸入待测量管道内。若下凹块3底部有延伸块，可在待测量管壁上打直接略大于延伸块的孔，再讲延伸块插入或旋入孔中，实现固定。
[0026]实施例2
[0027]本实施例与实施例1相比，不同点在于上凸块1与密封圈2的配合关系不同。本实施例中，如图8所示，上凸块1底部呈楔形，楔形面朝向密封圈2中心，上凸块1底部直径大于密封圈2外径。密封圈2采用弹性或易形变材料，只要能产生横向形变即可。上凸块1由于底部呈楔形，因此在下压过程中，横向推动密封圈2向中心移动或变形，使其中心空腔面积减小，贴合管体外壁，利用摩擦力实现管体的固定。
[0028]—种使用上述装置的用于固定管体的方法，具体步骤为:首先将密封圈2放置于下凹块3的凹槽中，并待固定管体套入通孔中，再将上凸块1套入待固定管体并旋转嵌入下凹块3中旋紧，利用形变的密封圈2夹紧带固定管体，最后在目标固定物表面开设与延伸块外螺纹相匹配的螺孔，并将延伸块旋入进行固定。
[0029]以本发明在毕托管基础上测量管道内水流速为例，其测量过程为将毕托管利用固定装置固定于水管侧壁上，毕托管管口正对水流方向，毕托管连接测压计或压力传感器，最后用上凸块1锁紧密封圈2，与管体密闭贴合，防止其漏气漏液，再借助外力如洗耳球等，排尽毕托管及连接管道内空气，管道内动水压强即可通过测压计或压力传感器测量得到，从而换算出流速。
[0030]以上所述的实施例只是本发明的几种较佳的方案，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于固定管体的装置，其特征在于，包括:下凹块(3)、密封圈(2)和上凸块(1)，上凸块(1)嵌入下凹块(3)的凹槽中，使上凸块(1)能在凹槽中上下移动;密封圈(2)置于该凹槽底部；下凹块(3)、密封圈(2)和上凸块(1)上开有用于容纳管体的通孔;所述的密封圈(2)在受上凸块(1)挤压过程中，发生形变使中间空腔的面积缩小;所述的下凹块(3)底部还设有沿管体方向延伸的圆柱状延伸块，延伸块上也开设有容纳管体的通孔，且该通孔与下凹块(3)、密封圈(2)和上凸块(1)上的通孔贯通;延伸块外侧壁上设有螺纹。2.如权利要求1所述的用于固定管体的装置，其特征在于，所述的密封圈(2)采用弹性材料，使其在受到上凸块(1)挤压时发生横向膨胀并夹紧管体。3.如权利要求1所述的用于固定管体的装置，其特征在于，所述的密封圈(2)采用弹性或易形变材料，上凸块(1)底部呈楔形，楔形面朝向密封圈(2)中心，上凸块(1)底部直径大于密封圈(2)外径。4.如权利要求1所述的用于固定管体的装置，其特征在于，所述的上凸块(1)与下凹块(3)之间通过螺纹连接。5.如权利要求4所述的用于固定管体的装置，其特征在于，所述的下凹块(3)凹槽底部放置密封圈(2)处的侧壁光滑，不设置螺纹。6.如权利要求1所述的的用于固定管体的装置，其特征在于，所述的延伸块上套有垫圈。7.—种使用如权利要求1所述装置的用于固定管体的方法，其特征在于，首先将密封圈(2)放置于下凹块(3)的凹槽中，并待固定管体套入通孔中，再将上凸块(1)套入待固定管体并旋转嵌入下凹块(3)中旋紧，利用形变的密封圈(2)夹紧带固定管体，最后在目标固定物表面开设与延伸块外螺纹相匹配的螺孔，并将延伸块旋入进行固定。
【专利摘要】本发明公开了一种用于固定管体的装置及方法，包括下凹块、密封圈和上凸块，上凸块嵌入下凹块的凹槽中，使上凸块能在凹槽中上下移动；密封圈置于该凹槽底部；下凹块、密封圈和上凸块上开有用于容纳管体的通孔；所述的密封圈在受上凸块挤压过程中，发生形变使中间空腔的面积缩小。本发明针对流体测量中管体固定难题，提出了一种独特设计的固定装置，能通过简便地调节将毕托管或其他管体固定于装置上，并大大减小了对内部流体的影响。且该装置能够简便地调节固定的松紧，实现管体与固定装置的拆分。
【IPC分类】F16L5/10
【公开号】CN105485436
【申请号】CN201511016343
【发明人】陈琪, 章军军, 吴令奇, 吴海军
【申请人】浙江大学, 吴海军
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月29日