自动跟随排汽方向的微波谐振腔的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动跟随排汽方向的微波谐振腔，包括半圆弧形且弧口向下的外围弧板、位于外围弧板弧口处的环形的微波谐振腔体以及三个转动连接装置；本实用新型是一种结构简单、性能可靠、环境适应能力强、成本低廉的可自动跟随汽轮机排汽汽流方向的微波谐振腔。
【专利说明】自动跟随排汽方向的微波谐振腔
【技术领域】
[0001]本实用新型属于测试【技术领域】，尤其涉及一种用于对蒸汽湿度进行精确在线测量的可自动跟随排汽汽流方向的微波谐振。
【背景技术】
[0002]湿蒸汽广泛存在于火电站凝汽式汽轮机低压缸的末几级和水冷堆核电汽轮机的全部级，湿蒸汽的存在主要给汽轮机的运行带来两方面的问题:一是由于蒸汽的非平衡流动带来的热力学损失、湿汽损失、水滴与主流的相对流动和水滴与叶片的撞击等会引起工作在湿蒸汽区的汽轮机级效率降低；二是湿蒸汽中的小水滴会侵蚀汽轮机的叶片，使叶片表面变得粗糙，出现凹坑，乃至断裂，严重影响汽轮机的安全运行。汽轮机排汽湿度的精准测定，有助于了解湿度的分布，确定叶片加强防护的方式和位置，确保机组的安全运行；帮助确定湿蒸汽区级效率乃至整个机组效率，优化机组的经济运行；同时为湿蒸汽区汽轮机级的优化设计提供指导，并给湿蒸汽的形成机理和方式的研究提供帮助。因此，汽轮机内蒸汽湿度的准确测量具有重要的理论意义和实用价值。
[0003]在一定压力(温度)下，湿蒸汽的湿度不同其介电常数也不同，而且两者一一对应，介电常数的变化会影响谐振腔的谐振频率，因此，可以通过测量谐振频率即可间接测量蒸汽湿度。谐振腔一般采用易于加工的圆柱形谐振腔，如果谐振腔的结构、尺寸一定，当湿蒸汽的压力(温度)已知时，湿蒸汽湿度不同，其介电特性不同，当湿蒸汽流过谐振腔，谐振腔的谐振频率会发生相应的变化，通过监测湿蒸汽的压力(温度)和谐振腔的谐振频率的变化，就可以间接得到湿蒸汽的湿度变化。如果谐振腔固定安装在测量位置，在测量过程中，当汽轮机处于变工况运行时，汽轮机排汽汽流的方向会与初始固定安装的谐振腔中轴线方向产生偏角，从而引起测量的偏差，因此，需要设计一种可自动跟随汽轮机排汽汽流方向的微波谐振腔，确保谐振腔的中轴线始终与排汽汽流的方向保持一致，以提高测量地精确性和准确性。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种结构简单、性能可靠、环境适应能力强、成本低廉的可自动跟随汽轮机排汽汽流方向的微波谐振腔。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:自动跟随排汽方向的微波谐振腔，包括半圆弧形且弧口向下的外围弧板、位于外围弧板弧口处的环形的微波谐振腔体以及三个转动连接装置；外围弧板为左右对称设置，外围弧板的顶端上侧设有支撑平台；所述微波谐振腔体的外表面由上下相对且对称的两圆弧面和左右相对且对称的两竖直面围设而成，环绕微波谐振腔的外表面均布设有四根径向延伸的翅片，其中位于外围弧板弧口内的两翅片均为上侧翅片，位于外围弧板下侧的另两个翅片均为下侧翅片，两上侧翅片为左右对称设置，两下侧翅片也为左右对称设置，每个上侧翅片外端边沿上均分别开设有沿径向延伸的槽口，外围弧板的左、右两侧部分别从左、右两上侧翅片的两槽口穿过，槽口的内沿与插入该槽口内的外围弧板的左侧部分之间或者右侧部分之间均分别设有间隙；所述转动连接装置包括座板、限位机构和转动连接杆，转动连接杆与座板垂直设置，转动连接杆端部与座板之间为轴承连接，所述限位机构包括包括设置在座板同一板面上的两个限位单元，所述限位单元包括两个均设置通透的内螺纹孔的条形凸块、分别螺纹连接在两条形凸块上的两螺栓以及分别设置在两条形凸块的两内螺纹孔内的两弹簧，同一限位单元中的两螺栓端部相对伸出且共线间隔设置，所述弹簧一端位于相应条形凸块的内螺纹孔内并与相应螺栓端部相抵、另一端伸出该弹簧所在的条形凸块外，同一限位单元中的两弹簧为共线间隔设置，每个限位单元的两弹簧之间设有限位间隙，所述转动连接杆的两侧对称设有两限位翅片，所述转动连接杆的两限位翅片分别夹设于限位机构的两限位间隙中；三个转动连接装置分别设置在外围弧板的顶端上侧、外围弧板左端与微波谐振腔体左侧的竖直面之间以及外围弧板右端与微波谐振腔体右侧的竖直面之间，设置在外围弧板的顶端上侧的转动连接装置为上转动连接装置，设置在外围弧板左端与微波谐振腔体左侧的竖直面之间的转动连接装置为左侧转动连接装置，设置在外围弧板右端与微波谐振腔体右侧的竖直面之间的转动连接装置均为右侧转动连接装置；所述上转动连接装置的座板螺栓连接在支撑平台的上侧，上转动连接装置的座板为水平设置，上转动连接装置的限位翅片位于上转动连接装置的座板上侧，贯穿上转动连接装置的转动连接杆、座板、支撑平台以及外围弧板的顶部设有导线伸入孔，导线伸入孔与外围弧板的弧口相连通；左侧转动连接装置的座板为竖直设置，左侧转动连接装置的座板的右板面与微波谐振腔体的左侧竖直面固定连接，左侧转动连接装置的转动连接杆上的限位翅片位于左侧转动连接装置的座板的左侧，左侧转动连接装置的转动连接杆左端螺纹连接一左右水平延伸的左侧螺钉，外围弧板的左端设有穿插孔，所述左侧螺钉的螺钉头挡设在外围弧板左侧外，左侧螺钉中部通过外围弧板左端的穿插孔与外围弧板左端插接；右侧转动连接装置的座板为竖直设置，右侧转动连接装置的座板的左板面与微波谐振腔体的右侧竖直面固定连接，右侧转动连接装置的转动连接杆上的限位翅片位于右侧转动连接装置的座板的右侧，右侧转动连接装置的转动连接杆右端螺纹连接一左右水平延伸的右侧螺钉，外围弧板的右端设有穿插孔，所述右侧螺钉的螺钉头挡设在外围弧板右侧外，右侧螺钉中部通过外围弧板右端的穿插孔与外围弧板右端插接。
[0006]本实用新型所述的自动跟随排汽方向的微波谐振腔，是针对汽轮机排汽湿度测量过程中，由于汽轮机排汽汽流的方向与初始固定安装的谐振腔中轴线方向存在偏角，而引起测量偏差这一问题，设计了一种可自动跟随汽轮机排汽汽流方向的微波谐振腔，以提高测量地精确性和准确性。在测量过程中，当排汽汽流方向与微波谐振腔体的中轴线方向不一致时，汽流作用在微波谐振腔体上、下翅片上的力会不平衡，在不平衡力的作用下，微波谐振腔体会绕着上转动连接装置的转动连接杆、左侧转动连接装置的转动连接杆或右侧转动连接装置的转动连接杆稍微转动，使微波谐振腔体中轴线与汽流方向保持一致。转动连接装置上的弹簧起到阻尼的作用，使腔体缓慢的转动，有效防止微波谐振腔体由于气流方向变化而引起的震荡。本发明结构简单，加工方便，配合测量电路，可用于对流动湿蒸汽湿度进行高精度在线测量。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的结构示意图；
[0008]图2是微波谐振腔体的结构示意图；
[0009]图3是图2中的A向视图；
[0010]图4是限位机构的结构示意图；
[0011]图5是图4中的B-B视图；
[0012]图6是上转动连接装置中转动连接杆的结构示意图；
[0013]图7是左侧转动连接装置及右侧转动连接装置中转动连接杆的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]由图1-图7所示的自动跟随排汽方向的微波谐振腔，包括半圆弧形且弧口向下的外围弧板6、位于外围弧板6弧口处的环形的微波谐振腔体12以及三个转动连接装置。
[0015]所述外围弧板6的弧口朝向正下方，外围弧板6为左右对称设置，外围弧板6的顶端上侧设有支撑平台27，支撑平台27与外围弧板6为一体式结构。
[0016]所述微波谐振腔体12的内环孔13为圆形孔，微波谐振腔体12的内环孔13与外围弧板6为同心设置，微波谐振腔体12的外表面由上下相对且对称的两圆弧面20和左右相对且对称的两竖直面21围设而成，微波谐振腔体12外表面的两圆弧面20既上下相对设置又上下对称设置，微波谐振腔体12外表面的两竖直面21既左右相对设置又左右对称设置，微波谐振腔体12外表面由上侧的圆弧面20、右侧的竖直面21、下侧的圆弧面20和左侧的竖直面21首尾依次相接围设而成。微波谐振腔体12的上半部分位于外围弧板6的弧口内，微波谐振腔体12的下半部分位于外围弧板6的弧口外并且位于外围弧板6的弧口下侦牝即微波谐振腔体12的下半部分向下伸出外围弧板6外。
[0017]环绕微波谐振腔的外表面均布设有四根径向延伸的翅片，其中位于外围弧板6弧口内的两翅片均为上侧翅片8，位于外围弧板6下侧的另两个翅片均为下侧翅片11，即四根翅片包括两上侧翅片8和两下侧翅片11，任意相邻两翅片的延长线呈90°夹角设置，两上侧翅片8为左右对称设置，两下侧翅片11也为左右对称设置，每个上侧翅片8外端边沿上均分别开设有沿径向延伸的槽口 7，外围弧板6的左、右两侧部分别从左、右两上侧翅片8的两槽口 7穿过，槽口 7的内沿与插入该槽口 7内的外围弧板6的左侧部分之间或者右侧部分之间均分别设有间隙，即左侧的上侧翅片8上的槽口 7内沿与外围弧板6的左侧部分之间设有间隙，右侧的上侧翅片8上的槽口 7内沿与外围弧板6的右侧部分之间也设有间隙。
[0018]所述转动连接装置包括座板5、限位机构和转动连接杆1，转动连接杆I与座板5垂直设置，座板5上设有阶梯孔，阶梯孔为通孔18，阶梯孔包括相连通的第一阶圆孔22和第二阶圆孔23，第一阶圆孔22的直径大于第二阶圆孔23的直径，转动连接杆I端部插入座板5阶梯孔的第一阶圆孔22内，并且在转动连接杆I端部外圈与阶梯孔的第一阶圆孔22孔壁之间设置轴承17，即转动连接杆I端部与座板5之间为轴承17连接。
[0019]所述限位机构包括设置在座板5同一板面上的两个限位单元24，两个限位单元24分别位于阶梯孔的两侧，所述限位单元24包括两个均设置通透的内螺纹孔的条形凸块3、分别螺纹连接在两条形凸块3上的两螺栓4以及分别设置在两条形凸块3的两内螺纹孔内的两弹簧25，同一限位单元24中的两螺栓4端部相对伸出且同一限位单元24中的两螺栓4共线间隔设置，同一限位单元24中的两条形凸块3为共线间隔设置，同一限位单元24中的两弹簧25为共线间隔设置，每个限位单元24的两螺栓4分别通过两条形凸块3的两内螺纹孔螺纹连接在两条形凸块3上，所述弹簧25 —端位于相应条形凸块3的内螺纹孔内并与相应螺栓4 (指弹簧25所在条形凸块3内的螺栓4)端部相抵、另一端伸出该弹簧25所在的条形凸块3外，每个限位单元24的两弹簧25均为相向伸出，每个限位单元24的两弹簧25之间设有限位间隙26。限位机构共设有四个条形凸块3、四个螺栓4、四个弹簧25和两个限位间隙26。
[0020]所述转动连接杆I的中部两侧对称设有两限位翅片2，并且两限位翅片2在转动连接杆I的两侧为共线设置，所述转动连接杆I的两限位翅片2分别夹设于限位机构的两限位间隙26中，即其中一个限位翅片2夹设在一侧限位单元24的两弹簧25之间、另一个翅片夹设在另侧限位单元24的两弹簧25之间。
[0021]三个转动连接装置分别设置在外围弧板6的顶端上侧、外围弧板6左端与微波谐振腔体12左侧的竖直面21之间以及外围弧板6右端与微波谐振腔体12右侧的竖直面21之间。设置在外围弧板6的顶端上侧的转动连接装置为上转动连接装置19，设置在外围弧板6左端与微波谐振腔体12左侧的竖直面21之间的转动连接装置为左侧转动连接装置9，设置在外围弧板6右端与微波谐振腔体12右侧的竖直面21之间的转动连接装置均为右侧转动连接装置15。
[0022]所述上转动连接装置19的座板5螺栓连接在支撑平台27的上侧，上转动连接装置19的座板5为水平设置，上转动连接装置19的转动连接杆I为竖直设置，上转动连接装置19的限位翅片2位于上转动连接装置19的座板5上侧，上转动连接装置19的限位机构设置在上转动连接装置19的座板5的上板面上。贯穿上转动连接装置19的转动连接杆1、座板5、支撑平台27以及外围弧板6的顶部设有导线伸入孔，导线伸入孔与外围弧板6的弧口相连通，上转动连接装置19的转动连接杆I上设有轴向贯穿的通孔18，贯穿支撑平台27以及外围弧板6的顶部设有径向的连接孔16，连接孔16与外围弧板6的弧口相连通，上转动连接装置19的座板5的阶梯孔中:第一阶圆孔22位于第二阶圆孔23的上侧，所述导线伸入孔由通孔18、上转动连接装置19阶梯孔的第二阶圆孔23以及连接孔16依次连通形成。
[0023]左侧转动连接装置9的座板5为竖直设置，左侧转动连接装置9的座板5的右板面与微波谐振腔体12的左侧竖直面21固定连接并相贴合，左侧转动连接装置9的座板5螺钉连接于微波谐振腔体12的左侧，左侧转动连接装置9的限位机构设置在左侧转动连接装置9的座板5的左板面上。左侧转动连接装置9的转动连接杆I为左右水平延伸，该转动连接杆I的右端伸入左侧转动连接装置9的座板5阶梯孔的第一阶梯孔中并与之通过轴承17连接，左侧转动连接装置9的转动连接杆I上的限位翅片2位于左侧转动连接装置9的座板5的左侧，左侧转动连接装置9的转动连接杆I左端螺纹连接一左右水平延伸的左侧螺钉10，外围弧板6的左端设有穿插孔，穿插孔为光孔，穿插孔孔径大于左侧螺钉10的直径，所述左侧螺钉10的螺钉头挡设在外围弧板6左侧外，左侧螺钉10中部通过外围弧板6左端穿插孔与外围弧板6左端插接。
[0024]右侧转动连接装置15的座板5为竖直设置，右侧转动连接装置15的座板5的左板面与微波谐振腔体12的右侧竖直面21固定连接并相贴合，右侧转动连接装置15的座板5螺钉连接于微波谐振腔体12的右侧，右侧转动连接装置15的限位机构设置在右侧转动连接装置15的座板5的右板面上。右侧转动连接装置15的转动连接杆I为左右水平延伸，该转动连接杆I的左端伸入右侧转动连接装置15的座板5阶梯孔的第一阶梯孔中并与之通过轴承17连接，右侧转动连接装置15的转动连接杆I上的限位翅片2位于右侧转动连接装置15的座板5的右侧，右侧转动连接装置15的转动连接杆I右端螺纹连接一右左水平延伸的右侧螺钉14，外围弧板6的右端设有穿插孔，穿插孔为光孔，穿插孔孔径大于右侧螺钉14的直径，所述右侧螺钉14的螺钉头挡设在外围弧板6右侧外，右侧螺钉14中部通过外围弧板6右端穿插孔与外围弧板6右端插接。右侧转动连接装置15的转动连接杆I与左侧转动连接装置9的转动连接杆I的结构相同并左右对称设置。
[0025]本实用新型所述的自动跟随排汽方向的微波谐振腔，可应用在汽轮机各级排气通道上，当自动跟随排汽方向的微波谐振腔安装在汽轮机末级排气通道，进行排汽湿度的在线测量时，随着汽轮机的变工况运行，排汽汽流的方向会不断的变化，与微波谐振腔体12的中轴线方向产生偏差，使微波谐振腔体12上的上翅片和下翅片受到的力不再平衡，在不平衡力的作用下，微波谐振腔体12将绕着上转动连接装置19的转动连接杆1、左侧转动连接装置9的转动连接杆I或右侧转动连接装置15的转动连接杆I稍微转动，并在限位机构的弹簧25的作用下，逐渐调整微波谐振腔体12中轴线的方向，最终使汽流方向与微波谐振腔体12中轴线方向一致。通过旋紧或放松螺栓4，可以调节弹簧25施加在限位翅片2上力的大小。
[0026]工作时，上转动连接装置19的转动连接管的外端(上端)固定在汽轮机本体的缸壁上，上转动连接装置19的转动连接管的内端(下端)与上转动连接装置19的座板5通过轴承17连接，微波谐振腔体12与外界进行数据交换的数据线通过导线伸入孔伸入弧口内并与微波谐振腔体12上设置的湿度测量仪器连接。
[0027]本发明所述的自动跟随汽轮机排汽汽流方向的微波谐振腔，减少了由于微波谐振腔体12中轴线与排汽汽流方向不一致时，所引起的测量偏差，提高了测量的精度，与微波信号处理电路配合，可以实现对流动湿蒸汽湿度的高精度在线测量。
【权利要求】
1.自动跟随排汽方向的微波谐振腔，其特征在于:包括半圆弧形且弧口向下的外围弧板、位于外围弧板弧口处的环形的微波谐振腔体以及三个转动连接装置；外围弧板为左右对称设置，外围弧板的顶端上侧设有支撑平台；所述微波谐振腔体的外表面由上下相对且对称的两圆弧面和左右相对且对称的两竖直面围设而成，环绕微波谐振腔的外表面均布设有四根径向延伸的翅片，其中位于外围弧板弧口内的两翅片均为上侧翅片，位于外围弧板下侧的另两个翅片均为下侧翅片，两上侧翅片为左右对称设置，两下侧翅片也为左右对称设置，每个上侧翅片外端边沿上均分别开设有沿径向延伸的槽口，外围弧板的左、右两侧部分别从左、右两上侧翅片的两槽口穿过，槽口的内沿与插入该槽口内的外围弧板的左侧部分之间或者右侧部分之间均分别设有间隙；所述转动连接装置包括座板、限位机构和转动连接杆，转动连接杆与座板垂直设置，转动连接杆端部与座板之间为轴承连接，所述限位机构包括包括设置在座板同一板面上的两个限位单元，所述限位单元包括两个均设置通透的内螺纹孔的条形凸块、分别螺纹连接在两条形凸块上的两螺栓以及分别设置在两条形凸块的两内螺纹孔内的两弹簧，同一限位单元中的两螺栓端部相对伸出且共线间隔设置，所述弹簧一端位于相应条形凸块的内螺纹孔内并与相应螺栓端部相抵、另一端伸出该弹簧所在的条形凸块外，同一限位单元中的两弹簧为共线间隔设置，每个限位单元的两弹簧之间设有限位间隙，所述转动连接杆的两侧对称设有两限位翅片，所述转动连接杆的两限位翅片分别夹设于限位机构的两限位间隙中；三个转动连接装置分别设置在外围弧板的顶端上侧、外围弧板左端与微波谐振腔体左侧的竖直面之间以及外围弧板右端与微波谐振腔体右侧的竖直面之间，设置在外围弧板的顶端上侧的转动连接装置为上转动连接装置，设置在外围弧板左端与微波谐振腔体左侧的竖直面之间的转动连接装置为左侧转动连接装置，设置在外围弧板右端与微波谐振腔体右侧的竖直面之间的转动连接装置均为右侧转动连接装置；所述上转动连接装置的座板螺栓连接在支撑平台的上侧，上转动连接装置的座板为水平设置，上转动连接装置的限位翅片位于上转动连接装置的座板上侧，贯穿上转动连接装置的转动连接杆、座板、支撑平台以及外围弧板的顶部设有导线伸入孔，导线伸入孔与外围弧板的弧口相连通；左侧转动连接装置的座板为竖直设置，左侧转动连接装置的座板的右板面与微波谐振腔体的左侧竖直面固定连接，左侧转动连接装置的转动连接杆上的限位翅片位于左侧转动连接装置的座板的左侧，左侧转动连接装置的转动连接杆左端螺纹连接一左右水平延伸的左侧螺钉，外围弧板的左端设有穿插孔，所述左侧螺钉的螺钉头挡设在外围弧板左侧外，左侧螺钉中部通过外围弧板左端的穿插孔与外围弧板左端插接；右侧转动连接装置的座板为竖直设置，右侧转动连接装置的座板的左板面与微波谐振腔体的右侧竖直面固定连接，右侧转动连接装置的转动连接杆上的限位翅片位于右侧转动连接装置的座板的右侧，右侧转动连接装置的转动连接杆右端螺纹连接一左右水平延伸的右侧螺钉，外围弧板的右端设有穿插孔，所述右侧螺钉的螺钉头挡设在外围弧板右侧外，右侧螺钉中部通过外围弧板右端的穿插孔与外围弧板右端插接。
【文档编号】G01N22/04GK204241392SQ201420752349
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】刘静宇, 葛挺, 张军科, 韩中合, 钱江波 申请人:国网河南省电力公司电力科学研究院, 河南恩湃高科集团有限公司, 华北电力大学, 国家电网公司