一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，包括一个壁面为中空结构的圆柱管，圆柱管的内部为一个柱形的介质填充空间，在圆柱管的壁面上还设置有一个传感器固定机构，传感器固定机构包括一个贯穿圆柱管中空壁面的传感器基座，传感器基座内设置有一个传感器安装孔，传感器固接在传感器安装孔内；由于采用透明有机玻璃嵌套制作中空层作为绝热层，克服了传统采用保温材料包裹形成绝热边界的缺点，避免了包裹不严密带来的人为误差；水、气分离密封结构克服了传统传感器使用时的密封、可拆卸和更换问题，实现了模型的重复利用。
【专利说明】
一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，尤其是一种温度传感器多点布置，随时拆卸、壁面中空绝热的装置。
【背景技术】
[0002]在多孔介质传热传质研究领域，物理模型试验通常涉及到一维介质空间的温度场时空变化规律的监测，一维对流-弥散传热物理模型要求侧向空间无温度传递，即满足绝热边界条件，另外，温度场的时空监测要求布置多测点同步监测，然而，中空绝热边界条件的控制并非难点，但同时需要满足中空柱侧向传感器可拆卸布置，且达到水、气分离密封成为研究的重点。
[0003]而传统的隔热方案一般是采用隔热材料对实验砂柱进行包裹，此种隔热方案很容易导致砂柱边缘的热阻不统一，包裹如果不严密，很容易产生较大的误差。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:研制出一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，解决一维对流-弥散传热物理模型一维边界的绝热问题以及如何设计水、气分离密封结构实现传感器的密封、可拆卸和更换问题。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，包括一个壁面为中空结构的圆柱管，圆柱管的内部为一个柱形的介质填充空间，在所述圆柱管的壁面上还设置有一个传感器固定机构，所述传感器固定机构包括一个贯穿圆柱管中空壁面的传感器基座，所述传感器基座内设置有一个传感器安装孔，所述传感器固接在传感器安装孔内。
[0006]作为本发明的进一步创新，所述传感器安装座为圆柱状。
[0007]作为本发明的进一步创新，在所述传感器安装座对应圆柱管外壁面一侧的端部上设置有一个环形的限位块，所述传感器安装座通过前述的限位块进行限位，防止传感器掉入到介质填充空间内。
[0008]作为本发明的进一步创新，在所述圆柱管的外壁面上设置有一个与所述限位块对应的限位槽，所述限位块镶嵌在限位槽内。
[0009]作为本发明的进一步创新，在所述传感器安装孔对应限位块一侧的端部设置有一个用于提高传感器外壁与传感器固定孔内壁之间摩擦力的衬套。
[0010]作为本发明的进一步创新，所述圆柱管包括一个圆柱外管和一个圆柱内管，所述圆柱外管和圆柱内管之间设置有至少一对密封环，所述密封环与圆柱外管内壁、圆柱内管外壁之间构成一个中空空腔。
[0011]作为本发明的进一步创新，所述圆柱外管和圆柱内管采用有机玻璃制成。
[0012]本发明的有益效果是:
由于采用透明有机玻璃嵌套制作中空层作为绝热层，克服了传统采用保温材料包裹形成绝热边界的缺点，避免了包裹不严密带来的人为误差，另外，透明有机玻璃增强了物理模型可视化效果;水、气分离密封结构克服了传统传感器使用时的密封、可拆卸和更换问题，实现了模型的重复利用。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0014]图1是本发明的结构示意图；
图2是与本发明配套的瞬时导流控制装置的结构示意图。
[0015]图中:1、密封圈A;2、密封圈B;3、密封圈C;4:密封圈D;5:水箱底板;6:阀座；7:导套;8:压环；9:阀杆；10:伸缩套管；11:滑杠；12:介质填充空间；13:外圆柱管；14:内圆柱管；15:传感器基座；16、密封圈E; 17:密封圈F; 18:衬套；19:传感器;20、密封环;21:环形中空空间。
【具体实施方式】
[0016]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0017]如图1所示，本发明为一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，其包括一个外圆柱管13和一个内圆柱管14，外圆柱管13和内圆柱管14的端部之间通过密封环20密封连接，使得外圆柱管13和内圆柱管14之间构成一个隔热的环形中空空间21，内圆柱管14中部为一个介质填充空间，为了保证较低的实验成本，在环形中空空间21内填充有空气，同时传感器基座15贯穿外圆柱管13和内圆柱管14，在传感器基座15的内部设置有一个传感器固定孔，在传感器固定孔对应外圆柱管13的一端设置有一个半封闭的环形凹槽用于安装衬套18，传感器19与传感器固定孔之间通过衬套18实现压紧固定；同时在传感器基座15的外壁对应外圆柱管13的位置设置有环形的限位块，所述传感器安装座通过前述的限位块进行限位，在外圆柱管13的壁面上设置有一个与限位块对应的限位槽，限位块镶嵌在限位槽内；同时，衬套18与环形凹槽的端部之间设置有密封圈F17，限位槽底部与限位块之间设置有密封圈E16，以保证传感器基座15的固定位置的水气隔离，保证实现效果。
[0018]传感器基座15、衬套18采用四氟材料制造;密封圈E16、密封圈F17采用硅橡胶制造，传感器19采用不锈钢制造，介质填充空间9内填充多孔材料。
[0019]在使用时，如图2所示，与结构配套的，在本中空绝热装置上部设置有一个瞬时导流控制装置，包括密封圈Al、密封圈B2、密封圈C3、密封圈D4、水箱底板5、阀座6、导套7、压环
8、阀杆9、伸缩套管1、滑杠11、介质填充空间12。密封圈Al设置在阀座6与水箱底板5接触的内侧，起阻水密封作用；密封圈B2设置在阀座6底端，与阀杆9上的封堵块接触实现阻水密封;密封圈C3设置在阀座6下端壁面，与伸缩套管10接触阻水密封;密封圈D4设置在压缩伸缩套10底面的凹槽处，与介质填充空间12接触阻水密封;水箱底板5固定阀座6;阀座6内部为导流空腔，内部水体与水箱一致;导套7控制阀杆竖直运动，在滑杠11上设置有导槽，在所述导槽内设置有一个与过水管路封堵机构连接的滑块，导槽为阶梯状，阀门的开度由导槽控制，同时，为了保证稳定性，在滑杠11上还设置有辅助导槽，辅助导槽的轴线为直线状，在辅助导槽内设置有一个辅助滑块，辅助滑块与滑块的运动轨迹不同，其沿辅助导槽作直线移动，从而保证滑杠11不会发生上下的抖动;压环8与阀座6上环形的凸起配合可以实现阀座6与水箱底板5的固定，阀杆9上下移动控制水流的启闭；伸缩套管10通过螺纹上下旋转控制与下端介质填充空间连通，实现泄流；
利用瞬时导流装置前，首先通过旋转压缩伸缩套10与介质填充空间12接触并进行压紧密封操作，控制水箱内水体，通过传感器，在实现定浓度、定温度、定压力等瞬时边界条件后，启动滑杠U，将阀杆9瞬时竖直提起，实现控制水体与试验介质的接触，试验结束后，启动滑杠U，将阀杆9瞬时竖直放下，实现控制水体与试验介质的封闭，从而达到恒定边界条件的控制。
[0020]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，其特征是:包括一个壁面为中空结构的圆柱管，圆柱管的内部为一个柱形的介质填充空间，在所述圆柱管的壁面上还设置有一个传感器固定机构，所述传感器固定机构包括一个贯穿圆柱管中空壁面的传感器基座，所述传感器基座内设置有一个传感器安装孔，所述传感器固接在传感器安装孔内。2.如权利要求1所述的一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，其特征是:所述传感器安装座为圆柱状。3.如权利要求2所述的一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，其特征是:在所述传感器安装座对应圆柱管外壁面一侧的端部上设置有一个环形的限位块，所述传感器安装座通过前述的限位块进行限位，防止传感器掉入到介质填充空间内。4.如权利要求3所述的一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，其特征是:在所述圆柱管的外壁面上设置有一个与所述限位块对应的限位槽，所述限位块镶嵌在限位槽内。5.如权利要求1所述的一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，其特征是:在所述传感器安装孔对应限位块一侧的端部设置有一个用于提高传感器外壁与传感器固定孔内壁之间摩擦力的衬套。6.如权利要求1所述的一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，其特征是:所述圆柱管包括一个圆柱外管和一个圆柱内管，所述圆柱外管和圆柱内管之间设置有至少一对密封环，所述密封环与圆柱外管内壁、圆柱内管外壁之间构成一个中空空腔。7.如权利要求6所述的一种具有可拆卸式传感器结构的中空绝热装置，其特征是:所述圆柱外管和圆柱内管采用有机玻璃制成。
【文档编号】F16L59/07GK105953032SQ201610424417
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】刘国庆, 吴时强, 范子武, 谢忱, 乌景秀, 柳杨, 杨畅, 黎东洲, 杨帆
【申请人】水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院