CN112432678B - 一种用于推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置 - Google Patents

一种用于推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112432678B
CN112432678B CN202011321395.7A CN202011321395A CN112432678B CN 112432678 B CN112432678 B CN 112432678B CN 202011321395 A CN202011321395 A CN 202011321395A CN 112432678 B CN112432678 B CN 112432678B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
standard
collecting
test
shaped volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011321395.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112432678A (zh
Inventor
钟玮
彭中伟
姬西峰
任艳
刘婷
苏晨
教传军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Aerospace Propulsion Institute
Original Assignee
Xian Aerospace Propulsion Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Aerospace Propulsion Institute filed Critical Xian Aerospace Propulsion Institute
Priority to CN202011321395.7A priority Critical patent/CN112432678B/zh
Publication of CN112432678A publication Critical patent/CN112432678A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112432678B publication Critical patent/CN112432678B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/28—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with stationary measuring chambers having constant volume during measurement
    • G01F11/36—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with stationary measuring chambers having constant volume during measurement with supply or discharge valves of the rectilinearly-moved slide type
    • G01F11/38—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with stationary measuring chambers having constant volume during measurement with supply or discharge valves of the rectilinearly-moved slide type for liquid or semiliquid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明公开了一种推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，由试验台架体、升降机构和产品安装平台组成；升降机构安装在试验台架体上方的支撑板一侧，在升降机构上安装产品安装平台，通过旋转手轮带动丝杠转动来调整产品安装平台的高度；在产品安装平台上安装有工装；试验台架体内部底端设置有水箱，大固定板和小固定板，在水箱中央设置有导水桶、收水盘和收集盘，在大固定板上固定有标准U型体积管，标准U型体积管上连接有液位光电传感器；收集盘中间为12等份的收集装置，收集装置中央安装有螺纹连接式导流管；在收集盘每一等份的边缘有排水嘴；试验台架体上方的支撑板上还安装有机架；机架四面安装有机玻璃防水板；在试验台架体内还设有换向气缸。

Description

一种用于推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置
技术领域
本发明属于流量测量技术领域，涉及流量的测量装置，具体涉及一种用于推力室周向均布单孔流量自动同步检测的装置。
背景技术
目前，在进行推力室周向均布分布的单个小孔进行流量测量时，传统工艺方法是人工逐孔计时称重法。试验时，先将被试产品与试验系统对接，手动调节入口处流量达到额定工况后，再由试验人员手动接收每一个孔的射流，同时操作秒表计时，将收集到的单孔射流通过电子秤进行秤重得到收集质量，根据收集质量和射流时间，通过计算得到每个孔的流量。整个试验过程需要逐孔测量流量，加长整体试验时间；采用人工进行收集，对人工熟练熟读要求高、导致测量误差增大，需增加测量次数消除误差影响，又增加了试验时间；缺乏试验平台，无法实现所有孔同时接收的目标；且随着定型产品批产数量急剧增加，导致整体试验时间长、测量误差大、试验效率低、人工体力不支，传统方法已经无法满足产品试验需求。
发明内容
针对上述背景技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，该装置能根据试验输入条件自动切换接水装置状态、自动放水、单孔流量准确采集、多孔位同时进行，从而有效提高试验效率、提升试验数据准确性和稳定性，降低操作强度、减小测量误差。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，其特征在于，由试验台架体、升降机构和产品安装平台组成；其中：
升降机构安装在试验台架体上方的支撑板一侧，在升降机构上安装产品安装平台，通过旋转手轮带动丝杠转动来调整产品安装平台的高度；在产品安装平台上安装有用于产品的固定和密封的工装，工装上留有压力测量通道；
试验台架体内部底端设置有水箱，内部安装有大固定板和小固定板，大固定板安装在支撑角钢上，支撑角钢通过螺栓与试验台架体固定；大固定板和小固定板之间通过双头螺柱连接固定；
在水箱中央设置有导水桶，在导水桶上方，设置有收水盘，收水盘上方有收集盘，收集盘底部还有与收水盘相连接的回水口及回水软管，在收集盘的边缘设有穿过大固定板的接水嘴，在大固定板上固定有标准U型体积管，标准U型体积管上连接有液位光电传感器；接水嘴和标准U型体积管固定在小固定板上的标准U型体积管支架上；接水嘴和标准U型体积管连接的管路通过直动电磁阀与试管回水软管连接，试管回水软管与水箱连通；
收集盘中间为12等份的收集装置，收集装置中央安装有螺纹连接式导流管；在收集盘每一等份的边缘，设有排水嘴；螺纹连接式导流管带有推力轴承，螺纹连接式导流管穿过支撑板、收集盘和收水盘与水箱连接；
试验台架体上方的支撑板上还安装有机架；机架四面安装有机玻璃防水板；
在试验台架体内还设有换向气缸，换向气缸推动收集盘，使接水嘴与收集装置的排水嘴轴线重合，使收集装置水流接入标准U型体积管，完成试验水收集。
根据本发明，所述换向气缸位于试验台架体内和支撑板左上方的连接处。
进一步地，所述标准U型体积管由有机玻璃管加工而成。
优选的，所述收水盘通过焊接与导水桶连接，导水桶与水箱采用焊接方式连接。
本发明的推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，与现有技术相比，带来的有益技术效果是：
1、采用自动同步测量各个孔位流量，设计收集装置，实现了单台产品所有孔位流量同步测量的目标，不仅大幅度提高了试验效率，还降低了试验人员工作强度。利用该装置同台产品重复性试验，和原有人工方法对比近似一致；多台产品对比试验，和原有人工方法对比近似一致；以某款推力室实际试验验证表明，采用该装置后，试验操作人员可减至1人，试验时间缩短近60％，试验效率提高了近10倍以上。
2、根据不同产品设计不同定位安装孔，方便了产品的安装，简化了孔位与收集装置对中的过程，提高了试验效率。
3、通过换向气缸推动收集盘动作，接嘴错位时停止接水，接嘴对齐时接水，收集的水可流入标准U型体积管内，从而有效降低操作强度，提高试验效率。
4、通过在标准U型体积管下安装直动电磁阀来实现标准U型体积管的放水功能，实现了标准U型体积管的自动放水，解决了手动翻转试管盘放水的人工方式；
5、通过调整升降机构高度确保冷却液射流面的大小，收集装置与产品周向孔位置一一对应，使产品各个孔位射流完全喷射在收集装置区域内。
附图说明
图1为本发明的推力室单孔流量自动同步检测装置结构正面示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的俯视图。
图4为本发明的推力室单孔流量自动同步检测装置的液流试验流程图。
图中的标记分别表示：1、收集装置，2、标准U型体积管，3、升降机构，4、实验台体架，5、收集盘，6、收水盘，7、有机玻璃防水板，8、大固定板，9、小固定板，10、接水嘴，11、螺纹连接式导流管，12、推力轴承，13、机架，14、双头螺柱，15、支撑角钢，16、排水嘴，17、导水桶，18、换向气缸，19、直动电磁阀，20、液位光电传感器，21、水箱，22、手轮，23、丝杠，24、产品安装平台，25、工装，26、回水口及回水软管，27、标准U型体积管支架。28、试管回水软管，29、支撑板。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明。
具体实施方式
申请人在研究过程中发现，要改善原有的人工方法，必须利用静态容积法原理，在收集器入口处安装光电液位开关，通过液位开关启停记录冷却孔射流的收集时间，由于液位开关位置高度固定，因此，液位开关感应时刻对应的收集器容积是一定的，再通过对收集液容积进行标定，将其转换为收集质量，即可获得冷却孔流量。
具体的实现技术方案和技术原理是：
(1)体积法标定获取单孔流量的方法
在进行产品试验时，先将被试件安装在安装平台上，通过调整升降机构高度确保单孔射流面的大小，使其完全喷射在收集装置内，再调整流量至额定工况，待流量稳定后，发出指令信号，使气缸带动收集盘换向，保证收集装置排液口的水流通过收集盘进入标准U型体积管，通过收集器分别收集每股射流，使每个标准U型体积管容积达到可触发液位开关动作的设定容积，通过液位开关记录收集时间，从而得到冷却孔流量。
(2)收集装置结合换向气缸完成各孔射流的同步收集
设计一种标准U型体积管进行标定从开始收集射流至液位开关检测到液面时，所接收容积对应的质量值。标准U型体积管收集质量标定的准确性影响着整个装置的测量精度。
为了实现各孔位射流的同步收集，根据实际孔位分布特点，通过设计换向气缸实现对所有射流的同步收集。根据收集装置的结构布局，采用上下分布，将12等分收集装置和标准U型体积管位置固定，并且确保收集装置每个排水嘴与标准U型体积管上方接水嘴对中，使装置中水流通过排水嘴可完全流入标准U型体积管，在收集装置和标准U型体积管中间，通过设计可沿轴向旋转的收集盘，并在收集盘上按照装置排水嘴分布位置，设计与其一一对应的接水嘴，通过旋转收集盘，使装置排水嘴、接水嘴和标准U型体积管管完全对中，使装置排水嘴水流只有通过收集盘接水嘴才能由标准U型体积管收集，这样就通过反复换向实现了所有射流的同步收集。
(3)安装直动电磁阀来实现标准U型体积管接水放水的自动控制
为了解决人工翻转试管架放水的方式，采用直动电磁阀来控制标准U型体积管底部的通断，当压力满足条件后，使标准U型体积管与收集装置出液口轴线重合，直动电磁阀处于关闭状态，收集装置水流接入标准U型体积管，在水位触发液位光电传感器后完成试验水收集，程序自动控制气控换向阀来旋转收集盘，标准U型体积管停止接水，程序自动控制电磁阀打开，标准U型体积管水通过排水软管统一排出至收水盘后直动电磁阀关闭。
(4)产品射流孔位与收集装置的准确定位
通过设计专用的接收装置，根据被试产品孔位的接收要求，在收集装置上，根据收集装置和被试件各孔位的分布位置，在悬臂梁式产品安装平台上设计被试件安装限位孔，并在限位孔上进行标识，使被试件按照标识安装后，各孔位射流能够完全被装置全部收集，并且装置收集的孔位序号与产品保持一致，实现产品与收集装置的准确定位，简化试验工序。
(5)单孔流量数据自动同步测量
通过开发试验专用测试软件，实现单孔流量偏差的自动运算和处理。标准U型体积管收集时间通过PLC计时器测量，在气缸带动收集盘到达标准U型体积管开始注水的位置安装液位光电传感器，通过传感器向PLC发高电平脉冲信号，PLC开始累计周期为1ms的脉冲数量并开始计时，当收集液体积达到液位开关所在高度时，对应孔的液位开关向PLC发出高电平脉冲，待所有液位开关都发出高电平脉冲后，就得到了每个试管的计时脉冲数，再通过OPCserver将时间传递至上位数据采集软件，通过软件计算出每个试管的脉冲数，即可得到每个试管的收集时间。
试验采用Labview开发平台，开发上位数据采集软件完成试验额定流量的采集和试验数据处理，通过软件计算试验各项参数，判断试验结论、记录数据文件，从而实现流量测量全过程自动化。
(6)产品安全防护
为避免推力室产品内外圈射流导致的撞击雾化现象造成产品喷注面的划伤。在收集装置中心位置加装螺纹连接式导流管，并在导流管收集口设计了氟塑料制成的保护套，这样，在调整导流管时，根据需要旋动导流管即可，克服了划伤产品的隐患，对产品进行有效防护。
由此，发明人提出一种用于推力室单孔流量自动同步检测的技术思路，并设计了推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置。该装置通过换向气缸自动切换试验状态，通过直通电磁阀实现标准U型体积管自动存放水，通过光电液位传感器代替人工秒表计时，通过专用产品安装平台保证产品准确定位，设计周向单孔流量同步收集测量装置，配合试验用测控系统实现所有冷却孔单孔流量的同时接收、测量、排放，提高测量精度和稳定性，缩短试验时间，降低劳动强度，达到提高工作效率和试验稳定性的效果。
此外，借鉴标准体积管的设计和使用原则，标准U型体积管采用有机玻璃管加工成型，其内表面经过精密加工处理，可以有效减少水挂壁现象。为了减少试管残存量，降低试管标定误差，通过在试管底部设计斜口底槽，将两个试管连接后形成标准U型体积管，斜口底槽内部过水部分设计成斜面，便于标准U型体积管中水的完全排出。标准U型体积管制成后，还要进行以下的工作：
A、标准U型体积管的标定
标准U型体积管标定，是指标准U型体积管开始收集射流至液位开关检测到液面时，所接收容积对应的质量值。标准U型体积管收集质量标定的准确性影响着整个装置的测量精度，是实施过程中的一个关键点。标准U型体积管的检定过程如下：
(1)检定开始，打开气缸，使标准U型体积管呈接收状态，采用人工模拟射流方式对收集格栅注水；
(2)当标准U型体积管液位上升至液位开关感应液位后，液位开关立即发出指令，通过气缸使收集盘换向，模拟真实试验时标准U型体积管停止收集的状态；
(3)打开电磁阀，使用烧杯收集标准U型体积管中的水介质，使用电子天平对排出的水介质计量得到标准U型体积管光电开关D1、液位开关D2之间运行时置换水的质量值。
为了保证标定的准确性，采用多次标定，得出标准U型体积管收集质量的均值。考虑到标准U型体积管中的水易挂壁，不可能完全排干净，则将首次进入标准U型体积管的水排掉，待标准U型体积管出现挂壁现象后，再进行标定。根据目前采用的有机玻璃的标准U型体积管收排水试验可知，标准U型体积管挂壁水的质量约占整个收集质量的0.3％左右，对于收集时间为50秒的流量测量来说，几乎可以忽略。
同时，为使标准U型体积管中的水充分排出，减少阀门及标准U型体积管中残留量的影响，在连续流排出后，在滴流状态下保持阀门开启状态1.5min，期间，通过动作阀门，产生振动，进一步减少标准U型体积管中残留量后，再关闭排液电磁阀。通过采取以上措施，减少标准U型体积管内的残留量增加所导致收集偏差，影响检定结果。
在该收集装置投入使用后，可以控制试验质量，提高测量准确性。
B、测量精度分析
本发明所述的推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，采用了静态容积法实现流量测量，按要求将产品安装到该推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置中，启动液体供应系统，液体先以一定的稳定流量流入装置的旁通侧流道，启动换向器的启动按钮，使水流从旁通侧换至标准U型体积管，开始计时，当标准U型体积管中液体位置到达规定值时，光电开关启动并关闭置换器按钮，并使水流换回旁通侧，并停止计时。即测出流入标准U型体积管的液体体积、测量时间，从而获得冷却孔单孔流量。
其公式表示为：
Figure BDA0002793018600000081
式中：qv—瞬时体积流量，ml/s；
V—标准量器(即标准U型体积管)有效体积，ml；
t—计时器所测量的时间，s。
为了方便装置的使用，对标准量器(即标准U型体积管)有效体积V通过高精度电子天平进行了质量标定得到了有效质量m。即：
Figure BDA0002793018600000082
式中：qm—瞬时流量，g/s；
m—标准量器(即标准U型体积管)有效体积标定质量，g；
t—计时器所测量的时间，s。
公式(2)表述测量结果的测量模型，就是测量结果的不确定度评定的基本数学模型。对式(1)的小偏差方程进行线性化处理可以得到：
Figure BDA0002793018600000091
由此得到这种测量方法的相对标准不确定度的基本表达式为：
Figure BDA0002793018600000092
在公式(3)右侧的表达式中，包含由标准量器(即标准U型体积管)有效体积标定质量和时间测量引入的不确定度分量。
1)质量测量引入的不确定度分量
(1)电子衡器示值
标准U型体积管的标定所用电子秤最大量程6200g，在0～500g的量程范围内，其允差为±0.05g。在实际标定时电子秤使用范围为390g～410g，因此其允许误差为±0.05g，按矩形分布考虑，则有：
Figure BDA0002793018600000093
(2)电子衡器分辨力
电子秤的分辨力为±0.01g，按矩形分布考虑，则有：
Figure BDA0002793018600000094
(3)单根标准U型体积管测量重复性
对单根标准U型体积管收集液体的质量进行重复测量，得到统计数据，按A类方法评定，得出单根标准U型体积管重复性测量引入的标准不确定度u3(m)。
将以上三个分量合成，得到质量测量的标准不确定度为：
Figure BDA0002793018600000095
其相对不确定度为：
Figure BDA0002793018600000101
2)时间测量引入的不确定度分量
(1)光电开关
收集标准U型体积管收集射流的起始时间由光电开关发出，光电开关的响应时间为1ms，满足矩形分布，对时间测量的影响为：
Figure BDA0002793018600000102
(2)液位开关
收集标准U型体积管收集射流的结束时间由液位开关发出，液位开关的响应时间为200μs，满足矩形分布，对时间测量的影响为：
Figure BDA0002793018600000103
(3)可编程控制器
流量测量的时间测量由可编程控制器PLC实现，可编程控制器PLC计时精度为1ms，满足矩形分布，对时间测量的影响为：
Figure BDA0002793018600000104
将以上三个分量合成，得到时间测量的标准不确定度为：
Figure BDA0002793018600000105
其相对不确定度为：
Figure BDA0002793018600000106
3)流量测量合成不确定度
根据公式3可知流量测量的合成相对标准不确定度为：
Figure BDA0002793018600000111
流量测量扩展不确定度，取包含因子k＝2，则扩展不确定度为：
U(qm)＝k·urel(qm)＝7.2×10-3＝0.72％
C、小结
根据以上不确定度分析可知，造成流量测量不确定度偏大的主要影响因素为质量测量分量，其中收集质量标定影响最大。在标准U型体积管收集质量标定过程中，标准U型体积管的挂壁量、电磁阀内的残存量和液位开关的触发一致性等因素都会对质量标定产生影响，使质量测量的不确定度偏大。
由于产品的合格控制限较宽，如射流单孔偏差合格限为-10.0％～+10.0％，推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置的流量测量扩展不确定度为0.7％，不足以影响产品的合格判定。
发明人采用该推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，经过了由同台产品重复性试验和多台产品比对试验，并对结果进行了误差分析，确认了标准U型体积管的校准方法会对产品的测量结果产生影响。因此有如下的结论：
(1)利用小偏差分析，获得测量结果偏差来源的主要分量及影响规律，进而对该推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置进行的不确定度评估。
(2)流量测量方面的差异主要是由于标准量器的校准方法导致的。对于容积法测量而言，确保标准U型体积管的标定准确性是至关重要的。
(3)比对试验的结果表明，人工测量和电测测量对产品合格判定是一致的。
D、有益技术效果
通过分析影响标准U型体积管标定的主要影响因素，采取了有效地完善手段，并获得了有效的验证，为今后标准体积管技术的设计和使用奠定了基础。
辨识了影响单孔流量测量稳定性的主要因素。实现了对试验测量结果的测量不确定度评估，量化了整个液流试验系统的总体测试水平，稳定了产品液试数据质量和可靠性。
以下是发明人给出的具体实施例。
参见图1至图3，本实施例给出一种推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，由试验台架体4、升降机构3和产品安装平台24组成；其中：
升降机构3安装在试验台架体4上方的支撑板29一侧，在升降机构3上安装产品安装平台24，通过旋转手轮22带动丝杠23转动来调整产品安装平台24的高度；在产品安装平台24上安装有用于产品的固定和密封的工装25，工装25上留有压力测量通道；
试验台架体4内部底端设置有水箱21，内部安装有大固定板8和小固定板9，大固定板8安装在支撑角钢15上，支撑角钢15通过螺栓与试验台架体4固定；大固定板8和小固定板9之间通过双头螺柱14连接固定；
在水箱21中央设置有导水桶17，在导水桶17上方，设置有收水盘6，收水盘6上方有收集盘5，收集盘5底部还有与收水盘6相连接的回水口及回水软管26；在收集盘5的边缘设有穿过大固定板8的接水嘴10，在大固定板8上固定有标准U型体积管2，标准U型体积管2上连接有液位光电传感器20；接水嘴10和标准U型体积管2固定在小固定板9上的标准U型体积管支架27上；接水嘴10和标准U型体积管2连接的管路通过直动电磁阀19与试管回水软管28连接，试管回水软管28与水箱21连通；
收集盘5中间为12等份的收集装置1，收集装置1中央安装有螺纹连接式导流管11；在收集盘5每一等份的边缘设有排水嘴16；螺纹连接式导流管11带有推力轴承12，螺纹连接式导流管11穿过支撑板29、收集盘5和收水盘6与水箱21连接；
试验台架体4上方的支撑板29上还安装有机架13；机架13四面安装有机玻璃防水板7；
在试验台架体4内还设有换向气缸18，换向气缸18推动收集盘5，使接水嘴10与收集装置1的排水嘴16轴线重合，使收集装置1水流接入标准U型体积管2，完成试验水收集。
本实施例中，所述换向气缸18位于试验台架体内和支撑板29左上方的连接处。其中的安装平台24可调节产品的高度，能根据不同产品的射流角度调整高度，保证射流水都能收集到收集盘5内。
收集装置1通过沿周向均布孔12等份上的排水嘴16，将产品位的射流进行定向收集。
标准U型体积管2下安装的直动电磁阀19能实现标准U型体积管2接水放水的自动控制。
标准U型体积管2固定在标准U型体积管支架27上，标准U型体积管支架27通过螺栓与小固定板9连接，标准U型体积管2进口处分别为接水嘴10和光电液位传感器30，标准U型体积管2底部安装直动电磁阀19；
收集盘5安装在推力轴承12上，通过换向气缸18推动来改变位置，收集盘5上圆周方向上均布12个接水嘴10；
收集盘5安装在支撑板29下方，收集盘5中间为12等分收集装置1，收集装置1中间通过螺纹连接安装有螺纹连接式导流管11。
换向气缸18通过电磁阀控制气缸的动作，来控制收集盘5动作。
标准U型体积管2由有机玻璃管加工而成，其内表面经过精密加工处理。标准U型体积管2固定在标准U型体积管支架27上；
收集盘5安装回水嘴和回水软管26，不收集水时水通过放水管路流入收水盘6，收水盘6通过焊接与导水桶17连接，导水桶17与水箱21焊接方式连接；
直动电磁阀19下安装有试管回水软管28，用于排放试管(标准U型体积管2)中收集的水，通过软管回流至回水箱21中。
直动电磁阀19可以通过测控系统控制其打开/关闭，进而控制试管(标准U型体积管2)是否放水。
图4给出了采用上述实施例的推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置的液流试验流程。
液流试验开始，将产品安装到安装平台24上，启动液流试验，液体先以一定的稳定流量流入装置的旁通侧流道，根据软件发出指令，启动换向气缸18，使水流从旁通侧换至标准U型体积管2，当标准U型体积管2中液体位置到达规定值时，触发液位光电传感器20开始计时和接收，得到收集结束时间，关闭换向气缸18，并使水流换回旁通侧，并停止计时。即测出流入标准U型体积管2的液体体积、测量时间，从而获得单孔流量。
具体操作如下：
试验前，将产品按定位孔要求放置在产品安装平台24上，产品安装平台24上安装有产品试验用的工装，工装内部有密封圈对产品进行固定和密封，工装上留有引压口，连接压力变送器测量产品入口压力。试验过程中，调整升降机构3高度确保冷却液射流面的大小，使其完全喷射在收集装置1区域内，收集装置1与产品周向孔位置一一对应均布分成12等份，通过引流将水收集流入排水嘴16内；入口压力未达到设定值时，换向气缸18推动收集盘5与排水嘴16错位，排水嘴16内的水流入收集盘5内，通过回流口及回水软管26流入收水盘6；待达到额定工况后，上位机发出指令使换向气缸18推动收集盘5，使排水嘴16与收集盘5上的接水嘴10垂直对齐，标准U型体积管2与收集装置1出液口轴线重合，使收集装置1水流流入标准U型体积管2；当液位上升至液位光电传感器20的触发液面时，收集工作完成；再通过换向气缸18推动收集盘5，使标准U型体积管2脱离收集装置1出液口，标准U型体积管2停止接水，收集工作完成。通过液位光电传感器20信号触发时间得到收集结束时间，进而得到标准U型体积管2收集时间，同时液位光电传感器20触发时标准U型体积管2的容积已标定并转化为质量，测控系统通过计算得到冷却液流量。采集完成后，标准U型体积管2下安装的直动电磁阀19打开，将标准U型体积管2中水通过试管回水软管28排入水箱21，当水排放完毕后，直动电磁阀19关闭，单台产品的试验完毕。
注意：当试验压力不满足条件时，收集装置1收集水流入收集盘5，通过收集盘5底部的回水口及回水软管26排入收水盘6。检测时，通过换向气缸18给出开始收集时间，通过液位光电传感器20得到收集结束时间，同时对标准U型体积管2容积进行标定并转换为收集质量，获得冷却孔流量。

Claims (4)

1.一种推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，其特征在于，由试验台架体(4)、升降机构(3)和产品安装平台(24)组成；其中：
升降机构(3)安装在试验台架体(4)上方的支撑板(29)一侧，在升降机构(3)上安装产品安装平台(24)，通过旋转手轮(22)带动丝杠(23)转动来调整产品安装平台(24)的高度；在产品安装平台(24)上安装有用于产品的固定和密封的工装(25)，工装(25)上留有压力测量通道；
试验台架体(4)内部底端设置有水箱(21)，内部安装有大固定板(8)和小固定板(9)，大固定板(8)安装在支撑角钢(15)上，支撑角钢(15)通过螺栓与试验台架体(4)固定；大固定板(8)和小固定板(9)之间通过双头螺柱(14)连接固定；
在水箱(21)中央设置有导水桶(17)，在导水桶(17)上方，设置有收水盘(6)，收水盘(6)上方有收集盘(5)，收集盘(5)底部有与收水盘(6)相连接的回水口及回水软管(26)，在收集盘(5)的边缘设有穿过大固定板(8)的接水嘴(10)，在大固定板(8)上固定有标准U型体积管(2)，标准U型体积管(2)上连接有液位光电传感器(20)；接水嘴(10)和标准U型体积管(2)固定在小固定板(9)上的标准U型体积管支架(27)上；接水嘴(10)和标准U型体积管(2)连接的管路通过直动电磁阀(19)与试管回水软管(28)连接，试管回水软管(28)与水箱(21)连通；
收集盘(5)中间为12等份的收集装置(1)，收集装置(1)中央安装有螺纹连接式导流管(11)；在收集盘(5)每一等份的边缘设有排水嘴(16)；螺纹连接式导流管(11)带有推力轴承(12)，螺纹连接式导流管(11)穿过支撑板(29)、收集盘(5)和收水盘(6)与水箱(21)连接；
试验台架体(4)上方的支撑板(29)上还安装有机架(13)；机架(13)四面安装有机玻璃防水板(7)；
在试验台架体(4)内还设有换向气缸(18)，换向气缸(18)推动收集盘(5)，使接水嘴(10)与收集装置(1)的排水嘴(16)轴线重合，使收集装置(1)水流接入标准U型体积管(2)，完成试验水收集。
2.如权利要求1所述的推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，其特征在于，所述换向气缸(18)位于试验台架体内和支撑板(29)左上方的连接处。
3.如权利要求1所述的推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，其特征在于，所述标准U型体积管(2)由有机玻璃管加工而成。
4.如权利要求1所述的推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置，其特征在于，所述收水盘(6)通过焊接与导水桶(17)连接，导水桶(17)与水箱(21)采用焊接方式连接。
CN202011321395.7A 2020-11-23 2020-11-23 一种用于推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置 Active CN112432678B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011321395.7A CN112432678B (zh) 2020-11-23 2020-11-23 一种用于推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011321395.7A CN112432678B (zh) 2020-11-23 2020-11-23 一种用于推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112432678A CN112432678A (zh) 2021-03-02
CN112432678B true CN112432678B (zh) 2023-06-23

Family

ID=74693652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011321395.7A Active CN112432678B (zh) 2020-11-23 2020-11-23 一种用于推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112432678B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169692A (ja) * 2008-03-31 2008-07-24 Ohbayashi Corp チャンバ内土砂流動の測定装置
JP2009080054A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 炉心流量測定装置及び炉心流量測定方法
CN102840885A (zh) * 2012-09-17 2012-12-26 南京工业大学 风洞实验冷凝水流量测量装置
CN106134436B (zh) * 2008-12-25 2013-04-24 上海空间推进研究所 航天器推进剂气体流量测量装置
CN104359679A (zh) * 2014-12-04 2015-02-18 南京航空航天大学 一种旋转条件下小孔流量系数的测量方法
CN206556706U (zh) * 2017-03-21 2017-10-13 河海大学 一种流量自动测量装置
WO2018121134A1 (zh) * 2016-12-26 2018-07-05 威海市天罡仪表股份有限公司 具有采集切向速度测量流量的方法及装置
CN110514260A (zh) * 2019-07-26 2019-11-29 上海空间推进研究所 适用于火箭发动机喷注器边区流量的测量设备及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009080054A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 炉心流量測定装置及び炉心流量測定方法
JP2008169692A (ja) * 2008-03-31 2008-07-24 Ohbayashi Corp チャンバ内土砂流動の測定装置
CN106134436B (zh) * 2008-12-25 2013-04-24 上海空间推进研究所 航天器推进剂气体流量测量装置
CN102840885A (zh) * 2012-09-17 2012-12-26 南京工业大学 风洞实验冷凝水流量测量装置
CN104359679A (zh) * 2014-12-04 2015-02-18 南京航空航天大学 一种旋转条件下小孔流量系数的测量方法
WO2018121134A1 (zh) * 2016-12-26 2018-07-05 威海市天罡仪表股份有限公司 具有采集切向速度测量流量的方法及装置
CN206556706U (zh) * 2017-03-21 2017-10-13 河海大学 一种流量自动测量装置
CN110514260A (zh) * 2019-07-26 2019-11-29 上海空间推进研究所 适用于火箭发动机喷注器边区流量的测量设备及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
某型发动机空气流量计算影响因素研究;王红;马明明;;燃气涡轮试验与研究(03);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112432678A (zh) 2021-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102353427B (zh) 水表计量特性检测装置及利用本检测装置的检测方法
CN2856465Y (zh) 喷油泵自动检测试验台
CN107218516B (zh) 一种管道输水系统多点微小泄漏检测装置及方法
CN206772565U (zh) 一种消防产品性能的试验系统
CN111337650B (zh) 一种研究地下工程土体渗流破坏机制的多功能试验装置
CN101949818A (zh) 岩土渗透特性的自动检测计量装置及方法
RU2743735C1 (ru) Устройство регулирования давления и контроля герметичности предохранительного клапана и способ его работы
CN102072812A (zh) 洒水分布性能测试装置
CN102620998A (zh) 起伏管道试压排水试验装置和方法
CN105651351A (zh) 一种基于称重原理的滴管式气体流量测量装置及方法
CN206479237U (zh) 一种水表自动检定装置
CN208026889U (zh) 雨量计的检定仪
CN112432678B (zh) 一种用于推力室周向均布单孔流量自动同步检测装置
CN110793775A (zh) 一种超音速发动机试验台及其试验方法
CN110763473A (zh) 一种发动机试验台及其试验方法
CN213580073U (zh) 一种连铸过程喷淋水冷却效果检测系统
CN206410762U (zh) 全自动水表流量检定装置
CN111811977B (zh) 一种径流泥沙含量与流量测量装置及测量方法
CN111208040A (zh) 一种无骨料浆体管道流动性测试设备
CN108867722B (zh) 管廊排水系统安全检测的模拟试验系统
CN105004582B (zh) 根据流量值自调节电机转速的尾气自动收集方法及装置
CN108760587A (zh) 一种用于自吸式文丘里水洗器内液相分布特性测量的装置
CN207816421U (zh) 一种嵌入式移动微小液体流量校准装置
CN110657845B (zh) 一种液体流量计检测设备
CN209764866U (zh) 一种水土保持监测径流模拟装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant