专利名称：一种大型喷雾场流量密度分布的一体化测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷雾头设计、雾化性能评价领域，涉及对大型喷雾场的流量密度分布情况进行測量，尤其是ー种大型喷雾场流量密度分布的一体化測量装置.
背景技术：
在核反应堆运行和安全应急系统中存在大量雾化喷淋和冷却系统。其中对系统运行起重要作用的稳压器，所使用的低压降、大流量喷雾头，在降压喷淋时会产生大型喷雾场。在喷雾头设计阶段以及根据使用要求对喷雾头筛选过程中，必须通过试验对雾化流场中的流量密度分布情况进行详细了解。常规的喷雾头在測量其流动特性以及雾化锥角的基础上，即认为雾化锥角覆盖区域就是雾化液滴到达的区域，对喷雾场内雾化液滴的分布情况不再考虑。其主要原因是喷雾场较小，雾化液滴细小，而使用要求对雾化液滴是否均匀分布并不十分关心。然而，该发明所涉及大型喷雾场，其下游雾化截面直径往往达4m以上。喷雾头内部结构的微小參数改变，可能在喷雾场中产生流量密集区或者空穴，使冷却剂与蒸气不能充分接触，从而减弱稳压器的运行效果。因此，在大型喷雾场中，雾化颗粒流量密度分布对评价喷雾效果以及喷雾头筛选具有重要作用。专利CN201819696 U描述了ー种雾化系统综合性能测试装置，目的在于同时测试雾滴直径、雾滴流场、喷雾角、流量、压カ及雾滴分布等多项雾化性能參数。其所述雾滴分布检测装置集V型收集板和蜂窝状收集板于一体，通过导流ロ 50 X 50mm的蜂窝状收集板收集液滴并导入下方的试管。这种方法首先忽略了侵入式測量使喷雾液滴易与装置发生碰撞，从而导致的流量分布测量误差。其次，这种方法无法满足大型喷雾场所有液滴的收集。对下游雾化截面直径往往高达4m的喷雾场，不可能像该发明一样将喷雾截面内不满蜂窝状收集板。同时，较大喷雾流量很容易使局部流量密集区域试管溢满，造成测量误差。另外，这种测量方法未给出关闭和开启所有蜂窝状收集孔的装置，使液滴分布測量很难正确实施。专利200520050836. 9公布了一种喷嘴流量试验装置，涉及对多机种不同类型燃烧器小孔喷嘴部件的喷雾锥角、喷嘴喷雾的均布性进行测量。在測量室前下部安装均布测量机构，通过其中的量杯接油量来获得不同位置的喷雾均布量。在此基础上，由机器视觉系统进行数据采集。该测试系统适用于小型燃油喷嘴的測量，其喷嘴试验夹具、喷雾室以及下方的均布測量机构等装置，均未考虑大型水介质喷雾场的测量。专利200910264414. 4公布了一种移动式动态雾量分布性能测试方法，其重点是描述了在雾量分布采集过程中，所涉及的重量传感器、动态信息采集、数据传输和处理等在线测试系统，并未对液滴收集装置及方法进行描述。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供ー种大型喷雾场流量密度分布的一体化測量装置，该装置能够获得不同高度截面上雾化液滴流量密度分布情况的同吋，能够避免对所有液滴进行收集而导致的液滴容器装置尺寸过大的问题，能保证所有量孔在同一时间段内运行的同时，消除侵入式測量引入的误差。本发明的目的是通过以下技术方案来解决的这种大型喷雾场流量密度分布的一体化測量装置，包括台架，在所述台架上设置有L型固定肋和集水器，所述集水器设置在两个L型固定肋之间，且L型固定肋的长臂与集水器的侧壁面紧贴；在所述集水器ー侧的L型固定肋的上部设置有能够盖住集水器上端的盖板；所述集水器由透明材质的矩形板材加工而成，在板材厚度所在面上，沿宽度方向凿取规则的集水孔作为量孔，多个量孔沿板材的长度方向等间距排列，沿量孔的孔ロ边缘设置有弧度；在所述集水器的ー侧壁上贴有透明刻度条，刻度条的刻度起始位置与量孔最底端位置对应。
进一歩，以上所有量孔的尺寸參数完全相同。上述盖板为ー个整体，与集水器ー侧的L型固定肋的上部通过转轴相连；所述盖板的内侧设有凸缘，当盖板盖住集水器吋，凸缘与固定肋顶端面接触。上述L型固定肋的短臂上设有定位孔，其与台架上的定位孔由螺栓相连接。上述台架的支杆是设置为带有高度定位孔的上套杆和下套杆，所述上套杆和下套杆相互嵌套并由螺栓旋入高度定位孔固定。本发明具有以下有益效果本发明的大型喷雾场流量密度分布的一体化測量装置是利用一体化測量装置获得不同高度截面上雾化液滴流量密度分布情况的同时，又避免了对所有液滴进行收集而导致的液滴容器装置尺寸过大的问题。保证所有量孔在同一时间段内运行的同时，能够有效消除侵入式測量引入的误差。
图I流量密度分布测量装置正视图；图2流量密度分布测量装置左视图；图3流量密度分布測量装置俯视图，其中不包括盖板；图4流量密度分布測量装置集水器俯视图；图5流量密度分布測量装置台架俯视图；图6流量密度分布測量装置俯视图，其中盖板为开启状态且不包括盖板；图7流量密度分布測量装置A-A剖面图；图8流量密度分布測量装置B-B剖面图；图9流量密度分布測量装置盖板关闭时左视图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进ー步详细说明。參见图I和图2，本发明的大型喷雾场流量密度分布的一体化測量装置由集水器UL型固定肋3、盖板14、台架6及其它连接件组成。集水器I为布有多个量孔的雾化液滴收集装置，两侧分别设置L型固定肋3与集水器I紧密相连，L型固定肋3通过定位孔9、10与台架6相接，将集水器I水平固定于喷雾场的测量区域，使量孔竖直向上。在集水器I 一侧的L型固定肋3上，设置一体化盖板14与L型固定肋3通过轴15相连。
集水器I由透明材质的矩形板材加工而成，如有机玻璃板等。在板材厚度所在面上，沿宽度方向凿取规则的集水孔作为量孔2，多个量孔2沿板材的长度方向等间距排列，为了保证测量准确性，所有量孔2的尺寸參数完全相同，其数值由喷雾场性质及测量精度要求等參数決定。防止量孔2外液滴与集水器I碰撞后溅入孔内，沿量孔2的孔ロ 4边缘以一定的弧度5对板材进行切削，使孔ロ 4周围板材实体低于孔ロ 4所在高度。集水器I的一个侧壁上贴有透明刻度条17，刻度起始位置与量孔2最底端位置对应，透明的集水器材料可方便通过刻度条17直接读取量孔2中所收集液滴量。L型固定肋3为使集水器I平稳置于喷雾场而设置。集水器I两侧的L型固定肋3的长臂与集水器壁面，通过焊接或者熔接等方法紧贴相连。L型固定肋3的短臂与集水器 I的底面在同一个平面上。另外，为保证所有集水孔2在同一时间段内工作，在集水器I的一侧设置L型的一体化盖板14。综合參见图2、图6和图7，盖板14与L型固定肋3在肋壁顶端由转轴15相连。在打开或者关闭集水器I上量孔2时，盖板14可绕固定在L型固定肋3顶端的轴15旋转。图2和图9分别为盖板14打开和关闭时测量装置的侧视图。为了防止盖板14关闭时，盖板壁面与量孔的孔ロ 4边缘紧贴，从而使盖板上液滴滑入量孔内，在盖板14上设置凸缘16。当盖板14关闭吋，凸缘16的平面与固定肋3的顶面相接触，对盖板14起支撑作用，使盖板14内壁面与孔ロ 4边沿不发生接触。參见图3、图4和图5，L型固定肋3短臂上设有定位孔9，与台架6上定位孔10由螺栓11相连接，从而对集水器I起稳定和保护作用。另外，在台架6的支杆上设置带有高度定位孔12的上套杆7和下套杆8。调整上套杆7和下套杆8的相对位置，并由螺栓13旋入高度定位孔12固定，从而达到调整台架6高度的目的。因此，该测量装置可实现不同高度上喷雾场流量密度分布測量。综合比较，将不同高度上的流量密度分布线特征点相连，就可得到喷雾场该断面流量分布情況。
权利要求
1.一种大型喷雾场流量密度分布的一体化测量装置，其特征在于，包括台架￠)，在所述台架(6)上设置有L型固定肋(3)和集水器(I)，所述集水器(I)设置在L型固定肋(3)之间，且L型固定肋(3)的长臂与集水器(I)的侧壁面紧贴；在所述集水器(I) 一侧的L型固定肋(3)的上部设置有能够盖住集水器(I)上端的盖板(4);所述集水器(I)由透明材质的矩形板材加工而成，在板材厚度所在面上，沿宽度方向凿取规则的集水孔作为量孔(2)，多个量孔⑵沿板材的长度方向等间距排列，沿量孔⑵的孔口⑷边缘设置有弧度(5)；在所述集水器(I)的一侧壁上贴有透明刻度条(17)，刻度条(17)的刻度起始位置与量孔(2)最底端位置对应。
2.根据权利要求I所述的大型喷雾场流量密度分布的一体化测量装置，其特征在于，所有量孔(2)的尺寸参数完全相同。
3.根据权利要求I所述的大型喷雾场流量密度分布的一体化测量装置，其特征在于，所述盖板(4)为一个整体，与集水器(I) 一侧的L型固定肋(3)的上部通过转轴(15)相连；所述盖板⑷的内侧设有凸缘(16)，当盖板⑷盖住集水器⑴时，凸缘(16)与固定肋(3)顶端面接触。
4.根据权利要求I所述的大型喷雾场流量密度分布的一体化测量装置，其特征在于，所述L型固定肋(3)的短臂上设有定位孔(9)，其与台架(6)上的定位孔(10)由螺栓(11)相连接。
5.根据权利要求I所述的大型喷雾场流量密度分布的一体化测量装置，其特征在于，所述台架￠)的支杆是设置为带有高度定位孔(12)的上套杆(7)和下套杆(8)，所述上套杆(7)和下套杆(8)相互嵌套并由螺栓(13)旋入高度定位孔(12)固定。
全文摘要
本发明公开了一种大型喷雾场流量密度分布的一体化测量装置，由集水器、L型固定肋、一体化盖板以及台架组成。集水器由在透明材质的矩形板上凿取相同尺寸且规则排列的量孔制成。L型固定肋的长臂与集水器相贴连接，并通过短臂上的定位螺孔将其固定在台架上，使集水器上量孔竖直向上置于喷雾场中的测量位置。盖板与固定肋顶端通过转轴相连，测量开始或者结束时，围绕转轴开启或者关闭盖板。集水器一侧壁面贴有透明刻度条，其中起始刻度与量孔底部对齐。为避免落在孔口外的液滴与测量装置发生碰撞后溅落入量孔内而引起测量误差，将量孔孔口外板材部分按一定弧度切削。台架高度可以调节以便测量不同喷雾截面上的流量密度分布情况。
文档编号G01M13/00GK102636344SQ201210128240
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者兰治科, 朱大欢, 田文喜, 秋穗正, 苏光辉 申请人:西安交通大学