CN100365406C - 一种抽气式竖直集沙装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抽气式集沙装置，包括一外壳和内部取样管，外壳设置在一沙床面板上，取样管为20根方管层叠而成，取样管的两个侧面贴有高效低阻的金属滤网该金属滤网与外壳之间留有距离，形成流动通道；外壳的顶部有用于连接引风机的通风口，通风口和引风机之间有风量调节阀，外壳内的最底部留有储沙仓；在取样管的入口等距离设有多个取压口，该取压口与倾斜式液柱压差计连接。通过调节一个总的抽气量使所有高度的取样管均接近等动力抽气状态，同时获取多个高度的取样数据，结构简单，调节方便，所使用的原理对流动形式没有严格要求，适应性强。

Description

一种抽气式竖直集沙装置
技术领域
本发明涉及一种气体-固体颗粒两相流动中对固体颗粒进行准确采样的收集装置，特别是一种抽气式竖直集沙装置，该系统尤其适用于沙风洞中不同高度处沙粒的同时采样。
背景技术
竖直集沙仪作为一种直接测量仪器，被放置于气流中，对进入集沙仪的气流有滞止作用，对其附近的流场也会产生干扰，收沙的效率就会下降。为了最大程度的避免仪器对流动的影响，一种等动力集沙仪被设计出来，这是一种带有抽气系统的集沙仪，也被称为主动式集沙仪。抽气式集沙仪在原理上具有很高的收集效率，但是目前已有的抽气式集沙仪只有单管式和多管单独抽气式。单管式的抽气式集沙仪在同一时刻只能测量一点，而多管式的抽气式集沙仪由于采用是对每管单独调节抽气，其调节过程复杂，时间长，限制了管数只能在几个的范围。
发明内容
为了兼顾测量分辨率(即取样点数)和调节的便利性，本发明的目的在于提出一种抽气式竖直集沙系统，该集沙系统既能在高度上有较高的分辨率，又能够通过简单的调节使所有取样管内的抽气量都能接近等动力状态，以实现快捷与准确的测量。
为了实现上述任务，本发明采取的技术解决方案是：该抽气式集沙装置包括一外壳和内部取样管，外壳设置在一沙床面板上，其特征在于，所述的取样管为多根方管层叠而成，取样管的两个侧面贴有金属滤网，该金属滤网与外壳之间留有距离，形成流动通道；外壳的顶部有用于连接引风机的通风口，通风口和引风机之间有风量调节阀，外壳内的最底部留有储沙仓；在取样管的入口处设有多个等距离取压口，该取压口与倾斜式液柱压差计连接。
本发明的抽气式竖直集沙系统，可以通过调节一个总的抽气量使所有高度的取样管均接近等动力抽气状态，同时获取多个高度的取样数据，结构简单，调节方便，所使用的原理对流动形式没有严格要求，适应性强。
附图说明
图1是抽气式竖直集沙装置的结构简图，其中(a)是主视图，(b)是(a)的俯视图。
图2是抽气式竖直集沙装置的系统结构图。
图中的标号分别为：1、沙床面板，2、取样管，3、金属滤网，4、通风口，5、外壳，6、储沙仓，7、取压口，8、风量调节阀，9、引风机，10、倾斜式液柱压差计。
下面结合附图对本发明进一步说明。
具体实施方式
参见图1～2，本发明的气式竖直集沙装置，包括一外壳5，外壳5内部有取样管2，外壳5设置在一沙床面板1上，取样管2为20根方管层叠而成(当然可以根据实际情况设置更多或少于20根的方管)，取样管2的两个侧面贴有高效低阻的金属滤网3，该金属滤网3与外壳5之间留有距离，形成流动通道；外壳5的顶部有用于连接引风机9的通风口4，通风口4和引风机9之间有风量调节阀8，外壳5内的最底部留有储沙仓6；在取样管2的入口处设有多个等距离取压口7，该取压口7与倾斜式液柱压差计10连接。
取样管2采用宽×高×壁厚为20mm×10mm×0.6mm的薄壁不锈钢制成，20根方管层叠设置在外壳5内，取样管2两侧的金属滤网3的面积与取样管2的入口面积的比值大于20，以减小气流穿过金属滤网的阻力，同时将抽气布置在集沙仪的顶部，以利用压力分布的不均匀促进不同高度的抽气量都趋于等动力状态。
其装置的工作原理是，使用时将取样管2的一头(出口)封堵，含沙气流进入取样管2后，空气穿过金属滤网3进入金属滤网3与外壳5之间间隙所形成的通道，经过顶部的通风口4、风量调节阀8被引风机9抽出排入大气，而沙粒滞留在取样管2内。调整风量调节阀8能够调整所有取样管2的抽风量。
在图2中，取样管2的入口处的取压口7与风洞内的静压力被取出并分别连接到一台倾斜式液柱压差计10的两端，倾斜式液柱压差计10的倾斜角度为5度，抽气量通过一个可微细调节的风量调节阀8控制。调节抽气量使集沙仪装置入口处的静压力与风洞内静压力相同时，则所有取样管2都趋于等动力收集状态，可同时收集20根方管的所有数据。
储沙仓6设置在沙床面板1之下，这样可以避免取样管最底部的最低方管短时间被沙粒堵塞。

Claims (5)

1.一种抽气式竖直集沙装置，包括一外壳(5)，外壳(5)的内部设置有取样管(2)，外壳(5)设置在一沙床面板(1)上，其特征在于，所述的取样管(2)为多根方管层叠而成，取样管(2)的两个侧面贴有金属滤网(3)，该金属滤网(3)与外壳(5)之间留有距离，形成流动通道；外壳(5)的顶部有用于连接引风机(9)的通风口(4)，通风口(4)和引风机(9)之间有风量调节阀(8)，外壳(5)内的最底部留有储沙仓(6)；在取样管(2)的入口处设有多个等距离的取压口(7)，该取压口(7)与一个倾斜式液柱压差计(10)连接。
2.如权利要求1所述的抽气式竖直集沙装置，其特征在于，所述的金属滤网(3)的面积与取样管(2)的入口面积的比值大于20。
3.如权利要求1所述的抽气式竖直集沙装置，其特征在于，所述的取样管(2)采用宽×高×壁厚为20mm×10mm×0.6mm的薄壁不锈钢制成。
4.如权利要求1所述的抽气式竖直集沙装置，其特征在于，所述的倾斜式液柱压差计(10)的倾斜角度为5度。
5.如权利要求1所述的抽气式竖直集沙装置，其特征在于，含沙空气进入取样管(2)，沙粒留在取样管(2)内，空气经过取样管侧面的金属滤网(3)进入金属滤网(3)和外壳之间的流动通道，汇集后依次通过通风口(4)、风量调节阀(8)和引风机(9)排入大气，调整风量调节阀(8)能够调整所有取样管的抽风量。
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